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シミュレーションは、磁場が以前に考えられていたよりも10倍速く変化する可能性があることを示しています

シミュレーションは、世界で最も強力なスーパーコンピューターであるオークリッジリーダーシップコンピューティング施設でのサミットで実行され、以前に観察されたよりも10倍高速な速度で太陽の磁場強度の劇的な変化を明らかにしました。この調査結果は、冠状の質量排出などの宇宙気象現象を予測する科学者の能力を改善します。これは、地球上の地磁気の嵐につながり、宇宙飛行士と衛星に害を及ぼす可能性のある太陽からのプラズマと帯電した粒子の噴火です。

シカゴ大学の計算天体物理学センターの研究者は、太陽の表面での活動をシミュレートしました。彼らの目標は、両方の地域で磁場がどのように生成され保存されるかを理解することでした。

「これらの現象を調査するために、私たちはかつてないほど太陽にズームインしました。光球とコロナの前例のない数の小さな構造とその相互作用をモデル化しました」と、シカゴ大学のポスドク研究者であり、Astrophysical Journal Lettersに掲載された研究の最初の著者であるJuanyi Cao氏は述べています。 「サミットにより、これらの小規模イベントでこれまでに行われた最高の分解シミュレーションを実行して、動作中の磁気再接続の最も説得力のある証拠を見つけることができました。」

このシミュレーションは、太陽の表面全体に磁気再接続が存在することを明らかにし、磁場が太陽の大気全体で継続的に壊れて再接続する方法を示しています。このプロセスは、太陽の磁気を形作り、宇宙の気象現象を促進する太陽スポットや冠状ループなどの大規模な構造の開発につながります。

「このレベルの詳細で数ヶ月かかるために太陽をシミュレートする。サミットでそれを実行して、私たちはたった10日で同じ計算を行いました」とCongedoは言いました。

科学者は、NASAの太陽ダイナミクス天文台のインターフェイス領域イメージングスペクトログラフによって行われた観察結果と結果を比較することにより、シミュレーションを検証しました。近い試合は、シミュレーションが現実的な物理学を生成し、太陽磁場の生成を研究するための貴重なツールを提供することを示しています。

シミュレーションの計算需要は、現在のスーパーコンピューターを制限に押し上げます。実行された5つのシミュレーションのそれぞれには、数週間にわたって非常に並行サミットスーパーコンピューターで数千のコンピューティングノードが必要でした。データセット全体は、200テラバイトを超えています。

「私たちのシミュレーションは、現在の世代のスーパーコンピューターが私たちが天体物理学の以前に扱いにくい問題を解決できるようになっていることを示しています。私たちは、前例のない空間的および時間的スケールで太陽の大気を日常的にプローブすることができるエキサイティングな時代に入り、太陽活動の理解における革新的な進歩の段階を設定しています」とコネゲドは言いました。

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