پیش‌بینی طوفان‌های خورشیدی توسط ابررایانه‌ها

به گزارش سیتنا به نقل از ایندیپندنت، در جریان وقوع طوفان‌های خورشیدی، ذرات پرانرژی آزاد می‌شوند، نوعی از پرتو که می‌تواند برای دستگاه‌های الکترونیکی و فضانوردان خطرآفرین باشد، اما اکنون دانشمندان ممکن است ابزارهای بهتری برای پیش‌بینی زمان وقوع این فوران‌ها در اختیار داشته باشند.

مطالعه جدیدی که پژوهشگران دانشگاه کلمبیا آن را انجام دادند، یک مدل ابر‌رایانه‌ای را نشان می‌دهد که به دانشمندان کمک خواهد کرد تا درک بهتری از چگونگی شکل‌گیری این ذرات پرانرژی در خورشید که آزاد می‌شوند و به سمت زمین شتاب می‌گیرند، به دست آورند.

لوکا کومیسو، اخترفیزیکدان کلمبیا و یکی از نویسندگان این مقاله، طی سخنانی گفت: این پژوهش جدید هیجان‌انگیز به ما امکان خواهد داد تا منشاء ذرات پرانرژی خورشیدی را بهتر پیش‌بینی کنیم و مدل‌های پیش‌بینی رویدادهای آب‌وهوای فضایی را که هدف اصلی ناسا و سایر سازمان‌های فضایی و دولت‌ها در سراسر جهان است، بهبود بخشیم.

جو خورشید یک چرخش پرتلاطم از گاز داغ و میدان‌های مغناطیسی قدرتمند است. زمانی که این خطوط میدان مغناطیسی به‌طور استثنایی منحرف می‌شوند، ممکن است شکسته شوند و در خلال فرایند خروج جرم از تاج خورشیدی (CME) یا رخداد فوران خورشیدی، ذرات پرانرژی و میدان‌های مغناطیسی را به فضا پرتاب کنند.

گاهی اوقات این ذرات باردار و میدان‌های مغناطیسی به زمین برخورد می‌کنند و طوفان ژئومغناطیسی ایجاد می‌کنند. چنین طوفانی می‌تواند بسته به شدت آن، سبب ایجاد شفق‌های درخشان در قطب‌ها، اختلال در ارتباطات رادیویی و ماهواره‌ای شود و حتی در بالاترین میزان شدت، تهدیدی مستقیم برای خود فضاپیماها و فضانوردان ایجاد کند.

اما پیش‌بینی زمان طوفان‌های خورشیدی که فوران‌های خورشیدی و «خروج جرم از تاج خورشیدی» ایجاد می‌کنند، همواره دشوار بوده است.

اما دکتر کومیسو و نویسنده همکارش، اخترفیزیکدان کلمبیایی، لورنزو سیرونی، در مقاله‌ای که روز سه‌شنبه در «آستروفیزیکال ژورنال لترز» منتشر شد، جزئیات کار خود را با یک مدل ابررایانه‌ای توضیح می‌دهند که قادر است جو متلاطم خورشید را شبیه‌سازی کند، بدین معنا که جایی که گاز به قدری داغ است که در حالت پلاسما وجود دارد. پلاسما سوپی از الکترون‌هایی است که از اتم‌هایشان و یون‌های باردار باقی‌مانده از هسته‌های آن اتم‌ها جدا شده‌اند. مدل جدید قادر است رفتار تک‌تک ذرات را در آن محیط دینامیک شبیه‌سازی کند.

دکتر کومیسو و سیرونی بر این باورند که استفاده از مدل جدید ابررایانه‌ای به همراه داده‌های ماموریت‌هایی از جمله کاوشگر پارکر خورشیدی ناسا، که در حال حاضر برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد جو خورشید در حال عبور از آن است، درک چگونگی، چرایی، و زمان وقوع طوفان‌های خورشیدی را ممکن می‌کند و این مسئله می‌تواند به فراهم کردن هشدارهای اولیه کمک کند.

در همین حال، آن‌ها اعلام کردند که یافته‌هایشان می‌تواند برای درک بهتر رفتار ذرات بسیار پرانرژی در سراسر گیتی مورد استفاده قرار گیرد.

دکتر کومیسو گفت: نتایج ما بر روی خورشید متمرکز است، اما در عین حال همچنین می‌تواند به‌عنوان نقطه شروعی برای درک بهتر چگونگی تولید ذرات پرانرژی در ستارگان دورتر و اطراف سیاه‌چاله‌ها در نظر گرفته شود.ما فقط سطح چیزی را که شبیه‌سازی‌های ابررایانه‌ای می‌توانند در مورد چگونگی تولد این ذرات در سراسر گیتی به ما بگویند، شروع کرده‌ایم.

انتهای پیام