Wissenschaft

Super-Computersimulationen helfen Wissenschaftlern, das alte Weltraumwetter-Puzzle zu entschlüsseln

Wissenschaftler haben sich lange gefragt, warum die heißen Gasausbrüche der Sonne nicht so schnell abkühlen wie erwartet, und haben jetzt einen Supercomputer verwendet, um dies herauszufinden. Wenn der Sonnenwind auf die Erde trifft, ist er mit einer Temperatur von etwa 100.000 bis 200.000 Grad Celsius fast zehnmal heißer als erwartet. Die äußere Atmosphäre der Sonne, aus der der Sonnenwind stammt, beträgt typischerweise eine Million Grad Celsius. Mithilfe dieser Simulationen gelangte das Team unter der Leitung von Forschern des University College London (UCL) zu dem Schluss, dass der Sonnenwind aufgrund der durch die Turbulenzen des Sonnenwinds verursachten kleinen magnetischen Wiederverbindung länger warm bleibt.

Dieses Phänomen tritt auf, wenn zwei gegenüberliegende Magnetfeldlinien brechen und sich wieder verbinden, wodurch enorme Energiemengen freigesetzt werden. Dies ist der gleiche Prozess, bei dem große Fackeln aus der äußeren Atmosphäre der Sonne austreten.

„Die magnetische Wiederverbindung erfolgt fast spontan und ständig im turbulenten Sonnenwind. Diese Art der Wiederverbindung findet normalerweise auf einer Fläche von mehreren hundert Kilometern statt – was im Vergleich zu der enormen Größe des Raums sehr klein ist. Mit der Leistung von Supercomputern konnten wir dieses Problem wie nie zuvor lösen. Die magnetischen Wiederverbindungsereignisse, die wir in der Simulation beobachten, sind so kompliziert und asymmetrisch, dass wir unsere Analyse dieser Ereignisse fortsetzen “, sagte der Hauptautor Jeffersson Agudelo von UCL.

Um ihre Vorhersagen zu bestätigen, wird das Team seine Daten mit denen vergleichen, die von der jüngsten Flaggschiff-Mission der Europäischen Weltraumorganisation (ESA), Solar Orbiter, gesammelt wurden.

Der Solar Orbiter wurde entwickelt, um den Ursprung und die Ursachen des Sonnenwinds zu finden und die Funktionsweise unserer Sonne zu untersuchen.

„Dies ist eine unglaublich aufregende Zeit, um massive Plasmasimulationen mit den neuesten Beobachtungen von Solar Orbiter zu kombinieren. Unser Verständnis von Wiederverbindung und Turbulenzen könnte einen Quantensprung machen, indem wir unsere Simulationen mit den neuen Daten des Solar Orbiter kombinieren “, erklärte Agudelo.

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Lili Falk

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