Solar Dynamics Observatory, researchers are diving into the solar plasma dynamics, which play a crucial role in space weather forecasting essential for astronaut safety and space exploration.
Unveiling Solar Mysteries With NASA Supercomputers
NASA’s advanced supercomputers are uncovering the causes behind some of the Sun’s most complex and dynamic behaviors. By harnessing data from a fleet of active Sun-watching spacecraft, scientists are gaining unprecedented insights into solar dynamics, revealing intricate processes at the heart of our solar system.
One striking animation demonstrates the turbulence within the Sun’s inner layers. Materials twist and churn, mimicking the motions of a boiling pot or a swirling school of fish. These movements push material to the surface or pull it deeper, creating a mesmerizing display of solar activity.
Symulacja 3D pokazująca ewolucję przepływów turbulentnych w górnych warstwach Słońca. Bardziej nasycone i jaskrawe czerwienie reprezentują najbardziej energiczne ruchy skręcające w górę lub w dół. Obszary czyste reprezentują obszary, w których występują jedynie stosunkowo powolne przepływy w górę i z bardzo niewielkimi skrętami. Źródło: NASA/Irina Kitiashvili i Timothy A. Sandstrom
Zaawansowane symulacje ujawniają dynamikę Słońca
„Nasze symulacje wykorzystują to, co nazywamy podejściem realistycznym, co oznacza, że uwzględniamy wszystko, co dotychczas wiemy o plazmie słonecznej, aby odtworzyć różne zjawiska obserwowane podczas misji kosmicznych NASA” – wyjaśniła Irina Kitiashvili, naukowiec z Centrum Badawczego Amesa w Kalifornii Doliny Krzemowej, która pomogła w prowadzeniu badania.
Wykorzystując nowoczesne możliwości obliczeniowe, zespołowi po raz pierwszy udało się odtworzyć drobne struktury warstwy podpowierzchniowej zaobserwowane za pomocą Obserwatorium Dynamiki Słonecznej NASA.
„Słońce ciągle nas zaskakuje. Nie możemy się doczekać, jakie ekscytujące wydarzenia zorganizuje firma Sun”.
Irina Kitiashvili, naukowiec NASA
„W tej chwili nie mamy możliwości obliczeniowych, aby stworzyć realistyczne globalne modele całego Słońca ze względu na złożoność” – powiedział Kitiashvili. „Dlatego tworzymy modele mniejszych obszarów lub warstw, które mogą nam pokazać struktury powierzchni Słońca i atmosfery – takie jak fale uderzeniowe lub obiekty przypominające tornado mierzące zaledwie kilka mil; to o wiele dokładniejszy szczegół, niż jest w stanie rozróżnić jakikolwiek pojedynczy statek kosmiczny.”
Wpływ badań słonecznych na prognozowanie pogody kosmicznej
Naukowcy starają się lepiej zrozumieć Słońce i zjawiska kierujące wzorcami jego aktywności. Połączenie i interakcje między Słońcem a Ziemią wpływają na pory roku, prądy oceaniczne, pogodę, klimat, pasy radiacyjne, zorze polarne i wiele innych zjawisk. Prognozy pogody kosmicznej mają kluczowe znaczenie dla eksploracji kosmosu, wspierając statki kosmiczne i astronautów biorących udział w kampanii NASA Artemis. Badanie środowiska kosmicznego jest istotną częścią zrozumienia i ograniczenia narażenia astronautów na promieniowanie kosmiczne oraz zapewnienia bezpieczeństwa naszych statków kosmicznych i instrumentów.
To był ważny rok dla naszej wyjątkowej gwiazdy, pełen wydarzeń, takich jak zaćmienie pierścieniowe, zaćmienie całkowite i osiągnięcie przez Słońce maksymalnego okresu słonecznego. W grudniu 2024 r. NASA Sonda słoneczna Parkera Misja – która pomaga naukowcom zrozumieć pogodę kosmiczną bezpośrednio u jej źródła – zbliży się do Słońca na największe w historii i pobije swój własny rekord najbliższego obiektu stworzonego przez człowieka, który dosięgnął Słońca.
Przewidywanie przyszłych odkryć i zapisów
„Słońce ciągle nas zaskakuje” – powiedział Kitiashvili. „Nie możemy się doczekać, jakie ekscytujące wydarzenia zorganizuje firma Sun”.
Symulacje te prowadzono na superkomputerze Pleiades w ośrodku NASA Advanced Supercomputing w NASA Ames przez kilka tygodni, generując terabajty danych.
