¿Cuál es la constante dieléctrica de una estrella?

Descargo de responsabilidad

Esta no es (todavía) una respuesta completa, ya que solo me enfoco en abordar la parte 1 de la pregunta, a saber, el cálculo de la constante dieléctrica de la corona.

Constante dieléctrica de la corona

la corona del sol

... se extiende millones de kilómetros hacia el espacio exterior y se ve más fácilmente durante un eclipse solar total [...] las mediciones indican una fuerte ionización en la corona y una temperatura del plasma superior a$1\,000\,000 {\rm K}$mucho más caliente que la superficie del Sol.

Así que profundicemos un poco en la física del plasma.

Según el artículo de IM Podgornyi Determination of the Dielectric Constant of a Plasma , en ausencia de un campo magnético, la constante dieléctrica$\varepsilon$de un plasma se puede escribir

$$\varepsilon(\omega) = 1 - {{4\pi {e^2}n} \over {{m_e}{\omega ^2}}} \cdot {1 \over {1 - i{{{v_{col}}} \over \omega }}}$$

dónde$\omega$es la frecuencia angular de la onda electromagnética,$e = 1.60217662 \cdot 10^{-19} {\rm C}$es la carga de un electrón,$m_e = 511 {\rm keV} = 9.10938356 \cdot 10^{-31} {\rm kg}$es la masa de un electrón,$i$la unidad imaginaria .

La frecuencia de las colisiones.$ν_{col}$con partículas cargadas está dada por

$${v_{col}} = {{{{2.10}^{ - 5}}{n_i}Z} \over {T_e^{3/2}\left( {\rm eV} \right)}}.$$

Aquí tenemos$T_e \approx 80\ldots90 {\rm eV} = 10^6 {\rm K}$la temperatura de un plasma dada en electronvoltios , y (¿promedio?)$Z$el número de cargo.

El próximo paso hacia una respuesta sería averiguar todos los parámetros en esta ecuación, en particular la composición promedio del plasma (en términos de$n$y$Z$).

Todavía no lo logré (todavía), vea también mi pregunta ¿ Propiedades físicas de la corona estelar?

Referencias

Las siguientes publicaciones pueden ser útiles para determinar$n_i$y$Z$para algunos o todos los constituyentes del plasma coronal:

• Mercier, Chambe: La densidad de electrones y la temperatura en la corona solar a partir de imágenes de radio multifrecuencia podrían ayudarnos con$n_e$.

• Bo Thidé: Estudios de radio de las relaciones solar-terrestres muestra un gráfico con la frecuencia de plasma radialmente dependiente de la corona solar a una temperatura determinada.

• VG Ledenev, VV Tirsky, VM Tomozov: Parece que las ondas de alta frecuencia en el plasma coronal solar dicen algo sobre$\omega$.

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