Старая головоломка космической погоды — теперь ее может решить суперкомпьютер

Теперь команда исследователей под руководством UCL использовала суперкомпьютер, чтобы выяснить, почему.

Теперь команда сравнит свои симуляции с «реальными» данными флагманской миссии Европейского космического агентства Solar Orbiter в надежде, что это подтвердит их прогнозы и даст окончательный ответ.

Солнечный ветер — это поток заряженных частиц, непрерывно вылетающий от Солнца в солнечную систему. Эти выбросы сильно влияют на состояние нашей солнечной системы и постоянно попадают на Землю. Когда солнечный ветер попадает на Землю, она почти в 10 раз горячее, чем ожидалось, с температурой от 100 000 до 200 000 градусов по Цельсию. Температура внешней атмосферы Солнца, откуда исходит солнечный ветер, обычно составляет миллион градусов Цельсия.

Если солнечный ветер особенно силен, это может вызвать проблемы для спутников, космонавтов в космосе, мобильные телефоны, транспорт и даже электросети, которые питают наши дома.

Чтобы успешно спрогнозировать и подготовиться к таким явлениям космической погоды, группа ученых пытается разгадать тайны космической погоды, в том числе то, как нагревается и ускоряется солнечный ветер.

Команда при финансовой поддержке Совета по науке и технологиям (STFC) и Европейского космического агентства (ESA) провела и проанализировала моделирование солнечного ветра на мощном суперкомпьютере.

Используя это моделирование, команда пришла к выводу, что солнечный ветер остается горячим дольше из-за мелкомасштабного магнитного пересоединения, которое формируется в турбулентности солнечного ветра. Это явление происходит, когда две противоположные линии магнитного поля разрываются и повторно соединяются друг с другом, высвобождая огромное количество энергии. Это тот же процесс, который вызывает большие вспышки, извергающиеся из внешней атмосферы Солнца.

«Магнитное пересоединение происходит почти спонтанно и постоянно в турбулентном солнечном ветре. Этот тип переподключения обычно происходит на площади в несколько сотен километров, что действительно мало по сравнению с огромными размерами космоса », — говорит ведущий автор и доктор философии. — сказал студент Джефферсон Агудело (Лаборатория космических исследований UCL Mullard).

«Используя мощность суперкомпьютеров, мы смогли подойти к этой проблеме как никогда раньше. События магнитного пересоединения, которые мы наблюдаем при моделировании, настолько сложны и асимметричны, что мы продолжаем анализ этих событий ».

Моделирование проводилось с использованием службы Data Intensive (HPC) центра DiRAC High Performance Computing в Лестере, финансируемой STFC.