I supercomputer della NASA hanno rivoluzionato la nostra comprensione del Sole, catturando i suoi movimenti turbolenti e comportamenti complessi come mai prima d’ora. Attraverso una combinazione di simulazioni avanzate e osservazioni provenienti da missioni spaziali come il Solar Dynamics Observatory, i ricercatori stanno approfondendo la dinamica del plasma solare, che svolge un ruolo cruciale nella previsione del tempo spaziale essenziale per la sicurezza degli astronauti e l’esplorazione spaziale.
Svelare i Misteri Solari con i Supercomputer della NASA
- I supercomputer avanzati della NASA stanno scoprendo le cause di alcuni dei comportamenti più complessi e dinamici del Sole.
- Sfruttando i dati provenienti da una flotta di sonde spaziali attive per l’osservazione del Sole, gli scienziati stanno ottenendo insight senza precedenti sulla dinamica solare, rivelando processi intricati al cuore del nostro sistema solare.
Una sorprendente animazione mostra la turbolenza all’interno degli strati interni del Sole. I materiali si torcono e si agitano, imitando i movimenti di una pentola che bolle o di uno sciame di pesci che si muovono vorticosamente. Questi movimenti spingono il materiale in superficie o lo fanno scendere più in profondità, creando uno spettacolo affascinante di attività solare.
Una simulazione in 3D mostra l’evoluzione dei flussi turbolenti negli strati superiori del Sole. I rossi più saturi e luminosi rappresentano i movimenti di torsione più vigorosi verso l’alto o verso il basso. Le aree chiare rappresentano aree in cui ci sono solo flussi verso l’alto relativamente lenti, con pochissima torsione. Credito: NASA/Irina Kitiashvili e Timothy A. Sandstrom
Le Simulazioni Avanzate Rivelano la Dinamica Solare
- Le nostre simulazioni utilizzano quello che chiamiamo un approccio realistico, il che significa che includiamo tutto ciò che sappiamo fino ad oggi sul plasma solare per riprodurre diversi fenomeni osservati con le missioni spaziali della NASA, ha spiegato Irina Kitiashvili, una scienziata presso il Ames Research Center della NASA nella Silicon Valley della California che ha contribuito a guidare lo studio.
- Utilizzando le moderne capacità computazionali, il team è stato in grado per la prima volta di riprodurre le strutture sotterranee osservate con il Solar Dynamics Observatory della NASA.
Il Sole continua a sorprenderci. Non vediamo l’ora di vedere che tipo di eventi emozionanti organizzerà il Sole. Irina Kitiashvili, Scienziata della NASA
Al momento attuale, non disponiamo delle capacità computazionali per creare modelli globali realistici dell’intero Sole a causa della complessità, ha detto Kitiashvili. Pertanto, creiamo modelli di aree o strati più piccoli, che possono mostrarci le strutture della superficie solare e dell’atmosfera come onde d’urto o caratteristiche simili a tornado delle dimensioni di pochi chilometri; questo è un dettaglio molto più fine di quanto possa risolvere qualsiasi sonda spaziale.
L’Impatto della Ricerca Solare sulla Previsione del Tempo Spaziale
- Gli scienziati cercano di comprendere meglio il Sole e quali fenomeni guidano i modelli della sua attività.
- La connessione e le interazioni tra il Sole e la Terra guidano le stagioni, le correnti oceaniche, il tempo atmosferico, il clima, le fasce di radiazione, le aurore e molti altri fenomeni.
Le previsioni del tempo spaziale sono cruciali per l’esplorazione dello spazio, supportando i veicoli spaziali e gli astronauti della campagna Artemis della NASA. Sorvegliare questo ambiente spaziale è una parte vitale per comprendere e mitigare l’esposizione degli astronauti alla radiazione spaziale e mantenere sicuri i nostri veicoli spaziali e strumenti.
Questo è stato un grande anno per la nostra stella speciale, costellato da eventi come l’eclissi anulare, un’eclissi totale e il Sole che raggiunge il suo periodo di massimo solare. Nel dicembre 2024, la missione della NASA che sta aiutando i ricercatori a comprendere il tempo spaziale direttamente alla fonte effettuerà il suo avvicinamento più ravvicinato al Sole di sempre e batterà il proprio record di essere l’oggetto creato dall’uomo più vicino a raggiungere il Sole.
Sonda Solare Parker Anticipando Scoperte e Record Futuri
- Il Sole continua a sorprenderci, ha detto Kitiashvili. Non vediamo l’ora di vedere che tipo di eventi emozionanti organizzerà il Sole.
- Queste simulazioni sono state eseguite sul supercomputer Pleiades presso l’installazione di supercalcolo avanzato della NASA presso Ames durante diverse settimane di runtime, generando terabyte di dati.
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