Dynamos in Partially Convective M Dwarfs.

dc.contributor.advisorSchleicher, Dominikes
dc.contributor.advisorFellhauer, Michaeles
dc.contributor.authorToro Velásquez, Bárbara Javieraes
dc.date.accessioned2025-01-24T17:58:46Z
dc.date.available2025-01-24T17:58:46Z
dc.date.issued2025
dc.descriptionTesis presentada para optar al grado de Magíster en Astronomíaes
dc.description.abstractLos campos magnéticos desempeñan un papel crucial en la dinámica y evolución de los cuerpos astrofísicos. Esta tesis investiga los procesos de dínamo en enanas M, una clase de estrella caracterizada por su actividad magnética y un cambio en su estructura interna a las 0.35 M⊙, pasando de ser completamente convectivas a parcialmente convectivas. El estudio emplea simulaciones magnetohidrodinámicas tridimensionales utilizando el modelo star-in-a-box para explorar los efectos de la variación en las tasas de rotación y las condiciones de contorno sobre los campos magnéticos estelares. Se analizaron cinco conjuntos de simulaciones con períodos de rotación que van desde 9.6 hasta 96 días; dentro de cada conjunto se evaluaron dos o tres configuraciones diferentes. Estas condiciones se definieron mediante la implementación de distintos perfiles de difusividad: un perfil plano (sin saltos), un perfil con un único salto en el núcleo radiativo, y un perfil con dos saltos, uno en el núcleo y otro fuera de la estrella. Los resultados revelaron diversas soluciones para los campos magnéticos a gran escala: algunos casos mostraron ciclos bien definidos, similares a los observados en el Sol, mientras que otros presentaron dínamos cuasiestáticos. Además, en ciertos casos, se observaron campos magnéticos más irregulares, con actividad esporádica e inversiones de polaridad. En general, se encontró que los perfiles con un único salto en la difusividad magnética presentaban mayores similitudes con el dínamo solar, a diferencia de aquellos con dos saltos, los cuales carecían de ciclos definidos y cambios de polaridad. El siguiente paso sería investigar estas mismas condiciones bajo otras tasas de rotación y analizar los efectos de un aumento en la resolución. Hasta ahora, se ha demostrado que incluso un pequeño cambio en las condiciones de borde puede influir significativamente en el comportamiento del dínamo. Por tanto, es fundamental determinar si estas variaciones se deben directamente a la implementación de condiciones de borde externas o si intervienen otros parámetros, como la resolución de las simulaciones. Además, sería interesante explorar qué ocurre al considerar tasas de rotación mayores.es
dc.description.abstractMagnetic fields have been shown to play a crucial role in the dynamics and evolution of astrophysical bodies. This thesis investigates dynamo processes in Mdwarfs, a stellar type characterized by magnetic activity and a transition in internal structure at 0.35 solar masses from fully convective to partially convective. The study utilizes three-dimensional magnetohydrodynamical (MHD) simulations within the framework of the star-in-a-box model to explore the effects of varying rotation rates and magnetic boundary conditions on stellar magnetic fields. To this end, five sets of simulations with rotation periods ranging from 9.6 to 96 days are considered, and within each set, two or three different setups are explored. The latter is achieved by implementing different diffusivity profiles, corresponding to a flat profile (no jumps), a profile in the radiative core (one jump) and profiles in the core and outside the star (two jumps). The analysis of these simulations yielded a variety of solutions for the large-scale magnetic field, including cycles that exhibited characteristics analogous to those observed in the Sun, as well as quasi-static dynamos. Additionally, there were instances of magnetic fields exhibiting greater irregularity, accompanied by sporadic activity and occasional polarity reversals. It was found that, in general, those with one jump in magnetic diffusivity had more similarities to the solar dynamo; this is in contrast to those simulations where two jumps were implemented, which showed an absence of cycles and polarity changes. The subsequent step will be to investigate these same conditions with different rotation rates and to analyze the effects of increased resolution. So far, it has been shown that even a small change in the boundary conditions can significantly influence the behavior of the dynamo. It is therefore essential to determine whether these variations are directly due to the implementation of external boundary conditions or whether other parameters, such as the resolution of the simulations, are involved. Furthermore, it would be interesting to explore what happens when considering higher rotation rates.en
dc.description.campusConcepciónes
dc.description.departamentoDepartamento de Astronomíaes
dc.description.facultadFacultad de Ciencias Físicas y Matemáticases
dc.description.sponsorshipANID, Fondecyt Regular 1201280en
dc.description.sponsorshipANID, BASAL project FB210003en
dc.description.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.identifier.urihttps://repositorio.udec.cl/handle/11594/12330
dc.language.isoenes
dc.publisherUniversidad de Concepciónes
dc.rightsCC BY-NC-ND 4.0 DEED Attribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Internationalen
dc.subjectAstrofísicaes
dc.subjectDinámica de fluidoses
dc.subjectEstrellas de baja masaes
dc.titleDynamos in Partially Convective M Dwarfs.es
dc.title.alternativeDínamos en Estrellas Enanas de Tipo M Parcialmente Convectivas.es
dc.typeThesises

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