NASA 超級計算機徹底改變了我們對太陽的認識，捕捉到了太陽前所未有的湍流運動和複雜行為。透過結合先進的模擬和來自太陽動力學天文臺等太空任務的觀測，研究人員正在深入研究太陽等離子體動力學，它在太空天氣預報中發揮著至關重要的作用，對宇航員的安全和太空探索同樣重要。
美國國家航空航天局（NASA）的超級計算機正在增強我們對太陽的瞭解，幫助預測和管理太空天氣。
利用美國宇航局超級計算機揭開太陽之謎
美國國家航空航天局（NASA）先進的超級計算機正在揭示太陽某些最複雜、最動態行為背後的原因。 透過利用來自活躍的太陽觀測航天器的資料，科學家們對太陽動力學獲得了前所未有的洞察力，揭示了太陽系核心的複雜過程。
一個引人注目的動畫展示了太陽內層的湍流。 物質扭曲攪動，模仿沸騰的鍋或旋轉的魚群的運動。 這些運動將物質推向表面或拉向深處，形成了太陽活動的迷人景象。
三維模擬顯示了太陽上層湍流的演變過程。 飽和度較高的亮紅色代表最劇烈的向上或向下扭曲運動。 清澈區域代表只有相對緩慢的上升氣流，幾乎沒有扭曲。 資料來源：NASA/Irina Kitiashvili 和 Timothy A. Sandstrom先進的模擬揭示太陽動力學
"我們的模擬使用了所謂的現實方法，這意味著我們儘可能多地包含了迄今為止我們所知道的太陽等離子體，以重現美國宇航局太空任務所觀測到的不同現象，"美國宇航局位於加利福尼亞矽谷的艾姆斯研究中心的科學家伊琳娜-基蒂亞什維利（Irina Kitiashvili）解釋說，她幫助領導了這項研究。
研究小組利用現代計算能力，首次再現了美國宇航局太陽動力學天文臺觀測到的次表層的精細結構。
Kitiashvili 說："目前，由於太陽的複雜性，我們沒有足夠的計算能力為整個太陽建立逼真的全球模型。因此，我們建立了較小區域或層的模型，這可以向我們展示太陽表面和大氣層的結構--如衝擊波或狀特徵，尺寸僅為幾英里；這比任何一個航天器所能解析的細節都要精細得多。"
太陽研究對空間天氣預報的影響
科學家們試圖更好地瞭解太陽，瞭解是哪些現象驅動著太陽的活動模式。 太陽與地球之間的聯絡和相互作用驅動著季節、洋流、天氣、氣候、輻射帶、極光和許多其他現象。 空間天氣預報對於探索太空、支援美國國家航空航天局阿耳特彌斯行動的航天器和宇航員至關重要。 對這種空間環境進行勘測是瞭解和減少宇航員暴露於空間輻射以及確保我們的航天器和儀器安全的重要組成部分。
對於我們這顆特殊的恆星來說，今年是重要的一年，發生了許多事件，如日環食、日全食以及太陽達到其太陽最大期。 2024年12月，美國國家航空航天局的帕克太陽探測器任務--該任務正在幫助研究人員從源頭瞭解空間天氣--將最接近太陽，並打破自己的記錄，成為距離太陽最近的人造物體。
期待未來的發現和記錄
"太陽不斷給我們帶來驚喜，"基蒂亞什維利說。"我們期待看到太陽將組織什麼樣的激動人心的活動。"
這些模擬在NASA艾姆斯中心NASA高階超級計算設施的昴宿星團超級計算機上運行了數週，產生了數TB的資料。
編譯自/ScitechDaily
