Uutiset

Supertietokone voi osoittaa auringonpilkkujen syntyteorian vääräksi

Tutkimusryhmä olettaa yleisen mallin vastaisesti, että auringonpilkut syntyvätkin lähellä auringon pintaa.
Magneettisia pilkkuja (valkoiset) läheltä Auringon pintaa kolmesta erikokoisesta simulaatiomallista. Suurimman pilkut ovat kooltaan noin 20 Mm = 20000 kilometriä, ja niiden magneettikenttä on noin 3kG = 3000, joka on noin 10000 kertaa suurempi kuin Maan magneettikenttä. Kuva: Petri Käpylä.

Auringonpilkkujen syntymistä tutkivalle SPOTSIM-hankkeelle on myönnetty kilpailtua aikaa Mare Nostrumin supertietokoneella Espanjassa. Saadut resurssit, 20 miljoonaa keskusyksikkötuntia, vastaavat rahaksi muunnettuna yhtä keskimääräistä Suomen Akatemian tutkimushanketta, ja supertietokoneelle myönnetty laskenta-aika vastaa noin 500 vuotta tavanomaisella kannettavalla tietokoneella.

”Simulaatiot ovat todella suuria; yhden simulaation yksi datakuutio on kooltaan noin 700 gigatavua. Yksi simulaatio tuottaa kymmeniä datakuutioita, mutta niitä kaikkia ei voi säilyttää. Pitkäaikaiseen säilytykseen halutaan tutkimusaineistoa noin 15 teratavua”, kuvailee tutkimushanketta tutkija Petri Käpylä.

Kohti suuremman kuvan ymmärtämistä

Auringon mallintaminen on vaikeaa, ja auringonpilkkujen syntymiselle on ollut olemassa kaksi kilpailevaa mallia. Yleinen oletus on ollut, että magneettikentät ovat ohuita putkimaisia rakenteita Auringon konvektiokerroksen pohjalla, 200 000 kilometrin syvyydessä sijaitsevassa ohuessa tachocline-kerroksessa, josta ne sitten purkautuvat pinnalle muodostaen auringonpilkkuja. Tämä malli ei kuitenkaan ota lainkaan huomioon turbulenssia, toisin kuin SPOTSIM-hankkeessa tutkittava malli, jossa auringonpilkkujen oletetaan syntyvän hyvin lähellä auringon pintaa, sen konvektiokerroksessa.

"Meteorologit sanovat Maan ilmakehän matalapaineiden täyttyvän, kun niihin virtaa ilmaa ympäristöstä. Oletuksemme perustuu vastaavaan turbulenttiseen ja magneettiseen paineeseen auringon konvektiokerroksessa, joka muokkautuu suuren mittakaavan magneettikentän vuoksi. Tästä aiheutuneen negatiivisen kokonaisvaikutuksen vuoksi plasma voi romahtaa, minkä ansiosta magneettikentät voimistuvat paikallisesti ja auringonpilkkujen syntyprosessi voi alkaa", lisää Käpylä.

Uusi malli vaikuttaisi koko auringon dynamoteoriaan ja sen magneettikentän synnyn ja kehityksen ymmärtämiseenja olisi yksi askel haastavan, koko aurinkoa koskevan suuremman kuvan ymmärtämisessä. Tähän kokonaiskuvaan kuuluvat myös avaruussää ja -ilmasto.

SPOTSIM – Spot-forming convection simulations-tutkimuksessa ovat mukana Petri Käpylä (Aalto-yliopisto ja Leibniz-Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP)), Maarit Käpylä (Aalto-yliopisto ja Max-Planck-Institut for Solar System Research), Nishant Singh ja Jörn Warnecke (Max-Planck-Institut for Solar System Research sekä Axel Brandenburg (NORDITA ja University of Colorado Boulder).

Lisätietoa:

Petri Käpylä
Research Fellow
Aalto-yliopisto, Leibniz-Institut fur Astrophysik Potsdam (AIP)
[email protected]
puh. +49 331 7499 525

Maarit Käpylä
Adjunct Professor, Independent Max Planck Research Group Leader
Aalto-yliopisto, Max-Planck-Institut for Solar System Research
[email protected]
Puh. +49 551 384 979 40

  • Julkaistu:
  • Päivitetty:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Lauri Parkkonen and the family cat, Roosa. Photo: Lauri Parkkonen, Aalto, University.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Mitä koirien ja kissojen aivoissa tapahtuu? Uusi kuvantamismenetelmä selvittää lemmikkien mielen saloja

Aalto-yliopiston professori Lauri Parkkosen ryhmä on vuosia kehittänyt kvanttioptisia antureita aivomagneettikäyrän eli magnetoenkefalografian (MEG) mittaamiseen. Toisin kuin perinteisessä MEG-laitteessa, jossa hyvin kylmässä toimivat suprajohtavat anturit vaativat ympärilleen senttimetrejä paksun lämpöeristeen, nämä uudet huoneenlämpötilassa toimivat anturit voidaan tuoda suoraan pään pinnalle. Tämä mahdollistaa entistä tarkemmat aivomagneettikäyrien mittaukset. MEG-kuvantaminen on tutkittavalle kivutonta ja turvallista.
Kuvaa laitteittosta Aalto-yliopsiton Kylmälaboratoriossa.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Ikuinen liike on mahdollista – Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa havainnoitiin kahden fysiikan lait haastavan aikakiteen välistä vuorovaikutusta

Aikakiteet ovat aineen olomuoto, jossa hiukkaset liikkuvat ikuisesti toistuvassa rytmissä ilman ulkopuolista energiaa. Tutkijat onnistuivat luomaan Aalto-yliopiston Kylmälaboratoriossa kaksi aikakidettä ja tarkkailemaan niiden välistä vuorovaikutusta. Tulevaisuudessa aikakiteitä voi hyödyntää erilaisissa laitteissa, kuten kvanttitietokoneiden muistina.
Valkoinen laboratoriotakki sekä analyysityökalu, jolla voidaan mitata veripisarasta särkylääkkeen pitoisuus.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Kannettava ja nopea analysointityökalu voi mullistaa kipulääkkeiden diagnostiikkamarkkinat

Aalto-yliopistosta ponnistanut startup-yritys Fepod Oy Ltd on kehittänyt diagnoosimenetelmän, jolla potilaan veren kipulääkepitoisuus voidaan selvittää nopeasti ja edullisesti suoraan hoitopaikalla.
Yhdistelmäkuva, jossa näkyy revontulia, Maa, mittauksia.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Suomi 100 -satelliitti teki sen, mihin aiemmin pystyivät vain paljon suuremmat: kuvasi ja tutki revontulia

Revontulialueen tutkiminen auttaa esimerkiksi turvallisten tietoliikenneyhteyksien kehittämisessä.