Fizyka Słońca i Układu Słonecznego

Podstawowa znajomość rachunku operatorowego

Godziny kontaktowe (z udziałem nauczyciela akademickiego)

Wykład 30

Konwersatorium 30

Łączna liczba godzin z udziałem nauczyciela akademickiego 60

Liczba punktów ECTS z udziałem nauczyciela akademickiego 2

Godziny niekontaktowe (praca własna studenta)

Przygotowanie się do wykładu i konwersatorium 15

Studiowanie literatury 15

Przygotowanie się do egzaminu 20

Łączna liczba godzin niekontaktowych 50

Liczba punktów ECTS za godziny niekontaktowe 2

Sumaryczna liczba punktów ECTS dla modułu 4

WIEDZA

W1 i W2: ocena strony merytorycznej referatów wygłoszonych przez studentów w czasie konwersatoriów.

UMIEJĘTNOŚCI

U1-U3: przesłanie prezentacji przygotowanych przez studentów i ich aktywny udział w dyskusji w czasie zajęć; kompletność prezentacji.

KOMPETENCJE

K1-K3: prezentacje przygotowane przez studentów i ich aktywny udział w dyskusji w trakcie zajęć oraz jej inicjowanie.

Wymagania i kryteria zaliczenia:

Uczestnictwo w zajęciach i aktywność w dyskusjach - 20 % oceny.

Przygotowanie i prezentacja dwóch referatów o tematyce związanej z przygotowywanym projektem własnym - 80 % oceny.

Kryteria oceny projektu własnego:

Zawartość merytoryczna: poprawność i zgodność z podjętym tematem, głębia i zakres wiedzy, wykorzystanie materiałów źródłowych - 60 % oceny.

Forma wypowiedzi: spójność i logika, poprawność językowa - 20 % oceny.

Sposób prezentacji projektu własnego i komunikacja: komunikatywność, sposób prowadzenia projektu własnego, klarowność wypowiedzi, wizualność projektu, zarządzanie czasem, interakcja ze słuchaczami - 20 % oceny.

Skala ocen:

Bardzo dobry (5.0): 90-100 %

Dobry plus (4.5): 80-89 %

Dobry (4.0): 70-79 %

Dostateczny plus (3.5): 60-69 %

Dostateczny (3.0): 50-59 %

Niedostateczny (2.0): poniżej 50 %

Zajęcia obejmują następujące zagadnienia:

Podstawowe informacje o Układzie Słonecznym

-- obrzeża Układu: obłok Oorta, heliosfera, pas Kuipera,

planety karłowate

-- planety gazowe i ich księżyce

-- planety skaliste

Heliofizyka

-- budowa wnętrza Słońca

-- przegląd zjawisk fizycznych w atmosferze Słońca

Elementy kinetycznej teorii plazmy

-- równanie Boltzmana-Własowa

-- równania Maxwella

Modele płynowe plazmy

-- hydrodynamika

-- magnetohydrodynamika

-- model płynowy plazmy z jonami i cząstkami neutralnymi

Fale hydrodynamiczne

-- fale akustyczne i mod entropii

-- fale o ujemnej energii

Aspekty teoretyczne magnetohydrodynamiki Słońca

-- stany równowagi, uwarstwienie grawitacyjne, tzw. bezsiłowe pola

magnetyczne, arkady magnetyczne, protuberancje, rury

magnetyczne

-- fale w ośrodku jednorodnym: fala Alfvena oraz powolna i szybka fale

magnetoakustyczne

-- równanie Kleina-Gordona-Lamba dla fal akustycznych w polu

grawitacyjnym: wzrost amplitudy fal, częstość odcięcia

Elementy pogody kosmicznej

-- oddziaływanie wiatru słonecznego z planetą Wenus i kometą

Halleya

Konwersatorium dotyczy dyskusji i praktycznego zastosowania w ćwiczeniach rachunkowych powyższych zagadnień.

Aschwanden, M.J., Physics of the Solar Corona, Springer-Praxis, 2004

Murawski, K., Analytical and numerical methods for wave propagation in fluids, World Scientific, 2002

Priest, E.R., Magnetohydrodynamics of the Sun, Cambridge University Press, 2014

Materiały dostępne w internecie: np. z https://ui.adsabs.harvard.edu/

WIEDZA

W1. Zna i rozumie w zaawansowanym stopniu wybrane fakty, obiekty i zjawiska fizyki Słońca i Układu Słonecznego oraz teorie wyjaśniające złożone zależności między nimi, stanowiące podstawową wiedzę ogólną z zakresu poszczególnych działów współczesnej heliofizyki. (K_W01)

W2. Zna teoretyczne podstawy metod obliczeniowych oraz modele matematyczne wykorzystywane do rozwiązywania typowych problemów w heliofizyce; profil ogólnoakademicki. (K_W05)

UMIEJĘTNOŚCI

U1. Potrafi wykorzystywać posiadaną wiedzę do formułowania i rozwiązywania złożonych i nietypowych problemów plazmy słonecznej oraz do wykonywania zadań w warunkach nie w pełni przewidywalnych, a także odnieść zdobytą wiedzę do pokrewnych dyscyplin naukowych, w tym chemii, informatyki, matematyki, techniki. (K_U01)

U2. Potrafi właściwie dobrać źródła informacji naukowych z zakresu fizyki Słońca, dokonać ich oceny, krytycznej analizy i syntezy; profil ogólnoakademicki. (K_U02)

U3. Potrafi właściwie dobrać oraz zastosować metody i narzędzia badawcze i pomiarowe do eksperymentów numerycznych i myślowych z zakresu fizyki Słońca, w tym zaawansowane techniki programistyczne i informacyjno-komunikacyjne; profil ogólnoakademicki. (K_U03)

KOMPETENCJE SPOŁECZNE

K1. Jest gotów do krytycznej oceny posiadanej i nabywanej wiedzy naukowej z zakresu fizyki Słońca i Układu Słonecznego; profil ogólnoakademicki. (K_K01)

K2. Uznaje wiedzę za środek w rozwiązywaniu problemów poznawczych i praktycznych z zakresu heliofizyki i fizyki Układu Słonecznego oraz zasięga opinii specjalistów w przypadku trudności z samodzielnym rozwiązaniem problemu; profil ogólnoakademicki. (K_K02)

K3. Jest gotów do inicjowania działań na rzecz interesu publicznego i wypełniania zobowiązań społecznych oraz rozumie potrzebę przekazywania społeczeństwu informacji o osiągnięciach nauki z zakresu heliofizyki i fizyki Układu Słonecznego; profil ogólnoakademicki. (K_K03)