Puzzle vesmírného počasí odemčené simulací superpočítače

Extrémní ultrafialový snímač (EUI) na kosmické lodi ESA Solar Orbiter pořídil tento snímek 30. května 2020. Dr. David Long (UCL Murad Space Science Laboratory) je spoluřešitelem tohoto přístroje. Tento obrázek ukazuje vzhled slunce na vlnové délce 17 nanometrů, což je v extrémní ultrafialové oblasti elektromagnetického spektra. Obrázek na této vlnové délce ukazuje sluneční atmosféru, korónu, jejíž teplota je asi 1 milion stupňů. EUI používá k pořizování snímků v plném rozsahu dalekohled Full Sun Imager (FSI). Barva na obrázku je uměle přidána, protože původní vlnová délka detekovaná přístrojem je pro lidské oko neviditelná. Obrázek s laskavým svolením: Solar Orbiter / EUI Group (ESA a NASA); CSL, IAS, MPS, PMOD / WRC, ROB, UCL MSSL

Vědci již dlouhou dobu zpochybňují, proč se sluneční paprsky neochladily tak rychle, jak se očekávalo. Nyní tým vědců vedený UCL použil superpočítač, aby zjistil proč.
Tým nyní porovnává své simulace se „skutečnými“ údaji z mise Evropské kosmické agentury na solární orbiter v naději, že potvrdí jejich předpovědi a poskytne přesvědčivé odpovědi.

Sluneční vítr je proud nabitých částic nepřetržitě emitovaných ze slunce do sluneční soustavy. Tyto katapultáže výrazně ovlivnily stav naší sluneční soustavy a nadále zasahují Zemi.Když sluneční vítr zasáhl Zemi, jeho teplota byla téměř 10krát vyšší, než se očekávalo, a teplota byla asi 100 000 až 200 000 stupňů Celsia. Vnější atmosféra slunce, která produkuje sluneční vítr, je obvykle jeden milion stupňů Celsia.

Pokud je sluneční vítr obzvláště silný, může ovlivnit satelity, astronauty ve vesmíru, Mobilní telefony, dopravní prostředky a dokonce i elektrická síť, která napájí naše domy.

Aby bylo možné úspěšně předvídat a připravovat se na takovéto vesmírné meteorologické jevy, pokusila se skupina vědců vyřešit záhady vesmírného počasí, včetně toho, jak ohřát a urychlit sluneční vítr.

Simulace slunečního větru

Zdroj obrázku: Agudelo a kol ./” Journal of Plasma Physics “

Tým s podporou Výboru pro vědecká a technologická zařízení (STFC) a Evropské kosmické agentury (ESA) provozoval a analyzoval simulace slunečního větru na výkonných superpočítačích.

Simulace byly provedeny pomocí vysoce výkonných výpočetních zařízení (HPC) DiRACData Intensive of Leicester Services financovaná STFC.

Pomocí těchto simulací výzkumný tým dospěl k závěru, že sluneční vítr zůstane déle horký kvůli magnetickým opětovným spojením malého rozsahu vytvořeným v turbulenci slunečního větru. K tomuto jevu dochází, když jsou dvě protilehlé magnetické linie síly odpojeny a znovu připojeny, čímž se uvolní velké množství energie. Jedná se o stejný proces, který způsobil, že velká pochodeň vybuchla z vnější atmosféry slunce.

Hlavní autor a doktorand Jeffersson Agudelo (Kalifornská univerzita, Mallard Space Science Laboratory) uvedl: “Magnetická náhoda nastává téměř spontánně a vždy k ní dochází v bouřlivém slunečním větru. K tomuto opětovnému připojení obvykle dochází několik set kilometrů. V této oblasti – ve srovnání s obrovský prostor, to je opravdu malý.

„Díky výkonu superpočítačů jsme byli schopni vyřešit tento problém jako nikdy předtím. Události magnetického opětovného připojení, které jsme pozorovali v našich simulacích, jsou tak složité a asymetrické, a budeme tyto události dále analyzovat.“

Aby potvrdili svou předpověď, výzkumný tým porovná svá data s údaji shromážděnými misí ESA Solar Orbiter, ve které hraje vedoucí roli UCL Murad Space Science Laboratory.

Odkaz: „3D magnetické opětovné připojení v simulaci částic v anizotropní jednotce plazma Jeffersson A. Agudelo Rueda, Daniel Verscharen, Robert T. Wicks, Christopher J. Owen, foto Georgios Nicolaou a Andrew P. Wals, 14. května 2021 Časopis fyziky plazmatu.
DOI: 10.1017 / S0022377821000404
Spoluautor Dr. Daniel Verscharen (UCL MSSL) uvedl: „Pokud zkombinujeme podrobné výsledky simulace s nejnovějšími pozorováními ze sondy Solar Orbiter, doufáme, že uděláme velký skok v našem chápání slunečního větru.“

Profesor Chris Owen (UCL MSSL) je vedoucím výzkumníkem analyzátoru solárního větru Solar Orbiter a spoluautorem nejnovější práce. Dr. David Long, další vědec z UCL MSSL, je spoluřešitelem sondy „Extreme Ultraviolet Imager“ kosmické lodi.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Drsná kůra, která se v noci ozývá, vede k objevení nových druhů

V lesích západní a střední Afriky se v noci ozývají hlasitá volání hybridů stromů - malých, býložravých savců, ale jejich zvuk se liší podle...

Nástroj Nový nástroj určený k podpoře vývoje a vývoje automobilových vozidel

Schematický vnitřní provoz elektrod v palivovém článku և kapacita základních parametrů. Půjčka:Heinz a kol., 2021: Široké používání tradičních vozidel na vodíkový pohon nad tradičními...

Identifikace velmi počátečních kroků, které vedou k rozvoji rakoviny

Konfokální mikrofotografie tenkého střeva myši pomocí technologie Red2Onco. S Red2Onco můžete označit onkogenní mutantní klony (červené klony) a běžné nebo divoké klony (žluté...

Neandertálci a raná moderní lidská kultura koexistovali vedle starších tradic již více než 100 000 let

Výzkum Fakulty antropologie a ochrany na University of Kent zjistil, že jedna z prvních kultur kamenných nástrojů známá jako Acheulean trvala pravděpodobně o desítky...

Snadná věda: co jsou sterilní neutrina?

Sterilní neutrina jsou speciální typ neutrin, který byl navržen k vysvětlení některých neočekávaných experimentálních výsledků, ale nakonec nebyl objeven. Vědci je hledají v...

Newsletter

Subscribe to stay updated.