Суперкомпьютеры NASA раскрывают тайны солнечной динамики: новые моделирования проливают свет на сложные явления

Суперкомпьютеры NASA раскрывают секреты сложных солнечных явлений, предоставляя беспрецедентный уровень детализации и понимания динамики нашей звезды. Используя данные от активных космических аппаратов, исследователи создают реалистичные модели солнечной плазмы, чтобы воспроизвести различные наблюдаемые явления.

Работа, созданная командой исследователей, демонстрирует мощь турбулентных движений внутренних слоев Солнца, где материалы закручиваются в его атмосфере. «В наших симуляциях используется реалистичный подход, то есть мы включаем всё, что нам известно на сегодняшний день о солнечной плазме, чтобы воспроизвести различные явления, наблюдаемые в ходе космических миссий», — пояснила Ирина Китиашвили, учёный из Исследовательского центра Эймса NASA в Кремниевой долине в Калифорнии.

Благодаря современным вычислительным возможностям, команда впервые смогла воспроизвести тонкие структуры подповерхностного слоя, наблюдаемые с помощью Обсерватории солнечной динамики NASA. Однако, по словам Китиашвили, «сейчас у нас нет вычислительных возможностей для создания реалистичных глобальных моделей всего Солнца. Поэтому мы создаём модели меньших областей или слоёв, которые могут показать нам структуры солнечной поверхности и атмосферы — например, ударные волны или торнадоподобные объекты размером всего в несколько миль. Это гораздо более мелкие детали, чем может разрешить любой космический аппарат».

Исследование солнечной динамики имеет важное значение для понимания и прогнозирования космической погоды, которая влияет на времена года, океанские течения, погоду, климат, радиационные пояса, полярные сияния и многие другие явления. Прогнозы космической погоды также важны для обеспечения безопасности астронавтов и космических аппаратов, особенно в рамках программы NASA Artemis.

В этом году Солнце было особенно активным, с такими событиями, как кольцеобразное затмение, полное затмение и достижение солнечного максимума. В декабре 2024 года миссия NASA Parker Solar Probe приблизится к Солнцу, став самым близким к Солнцу созданным человеком объектом.

Моделирования проводились на суперкомпьютере Pleaides в Центре суперкомпьютеров NASA в Эймсе в течение нескольких недель, в результате чего были получены терабайты данных, которые помогут учёным лучше понять нашу звёзду и её влияние на космическую среду.