3D模擬展示太陽表層湍流流動的演變

該模擬以3D形式顯示了太陽上層湍流流動的演變。圖中更飽和且明亮的紅色區域代表最強烈的向上或向下的扭曲運動；透明區域則表示只有相對緩慢的向上流動，幾乎沒有扭曲。Credit:NASA/伊琳娜·基提亞什維利與蒂莫西·A·桑德斯特羅姆

NASA的超級計算機正揭示太陽一些最複雜行爲的成因。通過目前正在觀測太陽的多顆活躍衛星的數據，研究人員以前所未有的方式探索太陽的動態。

動畫展示了太陽內部層的湍流運動強度，材料在向大氣扭曲時的表現，猶如沸騰的水鍋或羣魚翻涌的景象，物質或冒出表面，或下潛到更深層。

“我們的模擬採用一種稱爲‘現實主義’的方法，這意味着我們將迄今爲止對太陽等離子體的所有已知信息納入其中，以重現NASA太空任務中觀測到的各種現象，”加州硅谷NASA艾姆斯研究中心的科學家伊琳娜·基提亞什維利（Irina Kitiashvili）說道，她是這項研究的主要領導者之一。

藉助現代計算能力，研究團隊首次成功再現了NASA太陽動力學觀測臺（SDO）觀測到的太陽次表層的細微結構。

“目前，由於複雜性，我們還沒有能力創建整個太陽的全球性現實模型，”基提亞什維利說道。“因此，我們創建了較小區域或層的模型，這些模型可以展示太陽表面和大氣的結構，比如衝擊波或僅幾英里大小的龍捲風狀特徵；這是任何單一航天器都無法解析的細節。”

科學家們正努力更好地理解太陽及其活動模式的驅動力。太陽與地球之間的連接和相互作用決定了季節、洋流、天氣、氣候、輻射帶、極光等許多現象。空間天氣預報對支持NASA阿耳忒彌斯（Artemis）計劃的航天器與宇航員探索太空至關重要。研究這一空間環境對於理解和減輕宇航員暴露於太空輻射的風險，以及保護我們的航天器和儀器安全，都是重要的一環。

這一年對我們的“特別之星”來說意義非凡，發生了環形日食、全日食，以及太陽達到其太陽活動極大期等事件。2024年12月，NASA的帕克太陽探測器（Parker Solar Probe）任務將迎來史上最近一次接近太陽的時刻，再次刷新人類製造物體接近太陽的紀錄。這一任務正幫助研究人員直接從源頭瞭解空間天氣。———NASA科學家 伊琳娜·基提亞什維利（Irina Kitiashvili）

“太陽總是在不斷地讓我們驚喜，”基提亞什維利說道。“我們期待着太陽將會‘策劃’怎樣令人興奮的事件。”

這些模擬是在NASA艾姆斯研究中心的NASA高級超級計算設施（Pleiades超級計算機）上運行數週完成的，生成了數萬億字節的數據。

NASA在2024年11月17日至22日在佐治亞州亞特蘭大舉辦的國際超級計算大會（SC24）上展示該機構的29項計算成就。

2025年太空日曆

2025年太空日曆，從太空看地球，12個月有12個不同的主題，每次日曆翻頁的瞬間，都可能是一次小小的“宇航員之旅”！

2025太空日曆將是一場視覺旅行，帶您用全新視角愛上我們的星球。讓每一天都充滿對宇宙與地球的好奇與敬畏。

參考

https://www.nasa.gov/general/ready-set-action-our-sun-is-the-star-in-dazzling-simulation/