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:

Lue lisää uutisia

Jokimaisema, jossa taustalla aavikkoa. Välissä kulkee tie, jossa ajaa rekka-auto.
Mediatiedotteet Julkaistu:

Tutkimus: Ihmisen toiminta ajanut maapallon makean veden kierron pois tasapainosta

Ihmisen toiminta on muokannut rajusti makean veden kiertokulkua maailmanlaajuisesti esiteolliseen aikaan verrattuna.
Lara Ejtehadian, Patrick Rinke, and Ilari Lähteenmäki sitting with coffee mugs and smiling to the camera.
Palkinnot ja tunnustukset, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Aalto-yliopiston avoimen tieteen palkinnon 2023 voittaja – Aalto Materials Digitalization Platform (AMAD)

Haastattelimme Aallon ensimmäisen avoimen tieteen palkinnon voittajia AMAD-tiimistä.
People at the campus
Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

CESAER Task Force Openness of Science and Technology vierailee Aallossa

Aalto-yliopisto järjestää CESAER Task Force Openness of Science and Technologyn tapaamisen 16.–17.4.2024.
Kesäinen Otaniemen rantanäkymä, jossa Aalto-yliopiston logo ja tapahtuman nimi sekä VTT:n ja Avoimen tieteen logot.
Kampus, Yhteistyö, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Avoimen tieteen ja tutkimuksen kesäpäivät 2024 järjestetään Aalto-yliopistossa

Aalto-yliopisto järjestää Avoimen tieteen ja tutkimuksen kesäpäivät 2024 yhdessä Avoimen tieteen ja tutkimuksen kansallisen koordinaation ja Teknologian tutkimuskeskus VTT:n kanssa.