科學(xué)家們長期以來一直質(zhì)疑為什么來自太陽的高溫氣體爆發(fā)沒有像預(yù)期那樣快速冷卻,現(xiàn)在一個由UCL領(lǐng)導(dǎo)的研究小組已經(jīng)使用一臺超級計算機找到了原因。該小組現(xiàn)在將把他們的模擬結(jié)果與來自歐洲航天局太陽軌道器任務(wù)的真實數(shù)據(jù)進(jìn)行比較,希望這將證實他們的預(yù)測,并提供一個結(jié)論性的答案。
太陽風(fēng)是一股不斷從太陽射出到太陽系的帶電粒子流。這些噴射物極大地影響了我們太陽系的狀況,并不斷地撞擊地球。當(dāng)太陽風(fēng)擊中地球時,它的溫度幾乎是預(yù)期的10倍,溫度約為10萬至20萬攝氏度。太陽風(fēng)發(fā)源地,即太陽外層大氣,通常溫度是一百萬攝氏度。
如果太陽風(fēng)特別強,它可能會給衛(wèi)星、太空中的宇航員、移動電話、交通,甚至給我們的家庭供電電力網(wǎng)絡(luò)帶來問題。為了成功地預(yù)測和準(zhǔn)備這樣的空間天氣事件,一個科學(xué)家團隊正試圖解決空間天氣所蘊含的奧秘,包括太陽風(fēng)是如何被加熱和加速的。
該團隊在科技設(shè)施委員會(STFC)和歐洲航天局(ESA)的資助下,在一臺強大的超級計算機上運行并分析了太陽風(fēng)的模擬結(jié)果。這些模擬是使用DiRAC高性能計算(HPC)設(shè)施的萊斯特數(shù)據(jù)密集型服務(wù)進(jìn)行的,由STFC資助。
利用這些模擬,研究小組推斷,太陽風(fēng)保持高溫的時間更長,因為在太陽風(fēng)的湍流中形成了小規(guī)模的磁重聯(lián)。這種現(xiàn)象發(fā)生在兩條對立的磁場線斷裂并相互重新連接,釋放出巨大的能量。這也是觸發(fā)太陽外層大氣爆發(fā)大型耀斑的過程。
在湍流太陽風(fēng)中,磁重聯(lián)幾乎是自發(fā)地、一直地發(fā)生的。這種類型的重聯(lián)通常發(fā)生在幾百公里的范圍內(nèi),與空間的巨大尺寸相比,這實在是很小。利用超級計算機的力量,科學(xué)家已經(jīng)能夠以前所未有的方式處理這個問題。科學(xué)家們在模擬中觀察到的磁重聯(lián)事件是如此復(fù)雜和不對稱,他們正在繼續(xù)分析這些事件。
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