Sonda Juno spędziła 5 lat i przeleciała 1,74 miliarda mil, aby dotrzeć do orbity Jowisza w 2016 roku. W lipcu tego roku rozpoczął misję gromadzenia informacji o strukturze, atmosferze, polach magnetycznych i grawitacyjnych planety.
Naukowcy przystąpili również do stworzenia modeli 3D, aby przewidzieć turbulentne procesy wewnętrzne, które tworzą intensywne pole magnetyczne Jowisza. W rzeczywistości oba badania były losowe, ale umożliwiły porównanie obserwacji z wczesnymi recenzjami w najwyższej rozdzielczości.
Niestety, nawet dzięki wysiłkom Juno, niemożliwe jest uzyskanie doskonałej fizycznej próbki turbulencji na planecie. Pomocny może być tylko superkomputer Mira, który jest również wykorzystywany do badania pól magnetycznych na Ziemi i Słońcu.
Działanie Dynamo
Pola magnetyczne powstają wewnątrz rdzeni planetarnych i gwiezdnych dzięki działaniu dynamo. Rzecz w tym, że ruch cieczy przewodzących prąd przekształca energię kinetyczną w energię magnetyczną. Lepsze zrozumienie procesu dynamo pozwoli nam zrozumieć narodziny i ewolucyjną ścieżkę naszego systemu.
Ziemskie pole magnetyczne
Modele wewnętrznych procesów Słońca, Jowisza i Ziemi tworzą trzy obrazy połączone wspólnym czynnikiem - dynamo potrzebuje dużej mocy.
Badania gwiazd
Projekt rozpoczął się w 2015 r. I początkowo koncentrował się na Słońcu. Jest to ważny punkt, ponieważ zrozumienie dynamo słonecznego umożliwi prawidłowe przewidywanie rozbłysków słonecznych, koronalnych wyrzutów masy i innych czynników pogody kosmicznej.
Dzięki użyciu Mira udało nam się stworzyć kilka najbardziej dokładnych symulacji konwekcji słonecznej. Na przykład naukowcy byli w stanie ustalić górne granice typowej prędkości przepływu w strefie konwekcji - kluczowy punkt do zrozumienia, w jaki sposób generowane jest pole magnetyczne. W rezultacie model dokładnie przekazał kulę, która również się obracała.
Zrozumienie rdzenia ziemi
Pola magnetyczne w planetach ziemskich powstają w wyniku działania ciekłych jąder metalicznych. Jednak poprzednie modele miały ograniczenia mocy obliczeniowej, więc konieczne było naśladowanie cieczy, których przewodnictwo przewyższało obecne ciekłe metale. Aby skorygować ten niedostatek, naukowcy z CIG stworzyli model o wysokiej rozdzielczości, zdolny do symulowania metalicznych właściwości stopionego żelaznego rdzenia ziemskiego. Bez naśladowania realistycznego metalu pojawiają się problemy z turbulencją, dlatego nie można wykonać obliczeń naukowych.
Postęp z Jowiszem
Studiując Jowisza, naukowcy planują stworzenie jednolitego modelu uwzględniającego dynamo i silne wiatry atmosferyczne. Aby to zrobić, konieczne jest stworzenie symulacji głębokiej atmosfery, w której strumienie rozprzestrzeniają się po całej planecie i łączą się z regionem dynamo.
W tym względzie zespół przesunął się daleko i udało mu się osiągnąć najwyższą rozdzielczość dla planet olbrzymów. Podobne modele oparte na Jupiterze można wykorzystać do przewidywania wirów powierzchniowych i emisji termicznych. Później wszystkie te dane zostaną porównane ze wskaźnikami Juno i sprawdzą ich wiarygodność.
