حل معمای آب‌وهوای فضا به کمک یک ابررایانه

به گزارش گروه فناوری خبرگزاری دانشجو، محققان انگلیسی شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای را با داده‌های واقعی به دست آمده از مدارگرد خورشیدی مقایسه می‌کنند با این امید که پیش‌بینی‌هایشان اثبات شود و بتوانند پاسخی قاطعانه ارائه دهند.

باد خورشیدی جریانی از ذرات باردار است که به طور مداوم از خورشید به سمت منظومه‌ی شمسی می‌آیند. این باد‌ها بر روی شرایط منظومه‌ی شمسی تاثیر زیادی می‌گذارند و دائما به زمین برخورد می‌کنند.

تاثیرات باد خورشیدی بر زمین

اگر باد‌های خورشیدی شدید باشند می‌توانند برای ماهواره‌ها، فضانوردان حاضر در فضا، تلفن‌های همراه، سیستم حمل و نقل و شبکه‌های برق ایجاد مشکل کنند.

گروهی از دانشمندان برای پیش‌بینی و جلوگیری از این رویداد‌های فضایی در تلاشند تا اسرار تغییرات آب‌و هوایی فضا را کشف کنند که شامل نحوه‌ی گرم شدن و سرعت گرفتن باد‌های خورشیدی است.

این گروه با استفاده از بودجه‌ی شورای تسهیلات علوم و فناوری (STFC) انگلیس و تحت نظارت کالج دانشگاهی لندن (UCL) شبیه‌سازی‌هایی از باد‌های خورشیدی بر روی یک ابررایانه ایجاد و بررسی کردند.

زمانی که باد‌های خورشیدی به زمین می‌خورند، ۱۰ برابر از آن‌چه انتظار می‌رود داغ‌تر هستند و دمایی حدود ۱۰۰ تا ۲۰۰ هزار درجه‌ی سانتی‌گراد دارند. اتمسفر خارجی خورشید که این باد‌ها از آن ناشی می‌شود معمولا یک میلیون درجه‌ی سانتی‌گراد دما دارد.

شبیه‌سازی باد‌های خورشیدی

با استفاده از این شبیه‌سازی‌ها محققان نتیجه گرفتند علت داغ ماندن طولانی مدت این باد‌ها اتصال مجدد مغناطیسی در مقیاس کوچک است که در آشفتگی‌های باد‌های خورشیدی ایجاد می‌شود.

این پدیده زمانی رخ می‌دهد که دو میدان مغناطیسی مخالف گسسته و به یکدیگر متصل می‌شوند و انرژی بسیار زیادی آزاد می‌کنند. این فرایند موجب خروج شراره‌های خورشیدی از سطح خورشید می‌شود.

جفرسون آگودلو (Jeffersson Agudelo) نویسنده‌ی اصلی مقاله از کالج دانشگاهی لندن می‌گوید: اتصال مجدد مغناطیسی تقریبا همیشه به طور خود به خود در آشفتگی‌های باد‌های خورشیدی رخ می‌دهد. ما با استفاده از ابررایانه‌ها توانستیم این مشکل را بهتر از همیشه بررسی کنیم. پدیده‌ی اتصال مجدد معناطیسی که ما در شبیه‌سازی مشاهده کردیم بسیار پیچیده و نامتقارن بود و ما در حال بررسی این وقایع هستیم.

استفاده از داده‌های مدارگرد خورشیدی

محققان برای تایید پیش‌بینی‌هایشان داده‌های به دست آمده را با داده‌های مدارگرد خورشیدی آژانس فضایی اروپا مقایسه می‌کنند. این مدارگرد برای کشف منشا و علت باد‌های خورشیدی و مطالعه‌ی نحوه‌ی عملکرد خورشید طراحی شده است.

آگودلو می‌گوید: مقایسه‌ی یافته‌های ما با داده‌های جدید مدارگرد خورشیدی ما را یک قدم بزرگ پیش خواهد برد.