鲁汶大学的等离子体天体物理学家创建了第一个自洽式的太阳耀斑物理过程模拟。研究人员使用了佛兰德超级计算机和一种新的物理模型组合。

 

太阳耀斑是太阳表面的爆炸，它释放出巨大的能量，杏耀相当于1万亿颗“小男孩”原子弹同时爆炸。在极端情况下，太阳耀斑会使地球上的无线电连接和发电站瘫痪，但它们也是令人震惊的太空天气现象的基础。例如，北极光与太阳耀斑有关，耀斑扰乱了太阳磁场，以至于太阳等离子体的气泡可以从太阳大气中逃逸。

 

独特的模拟

 

多亏了卫星和太阳望远镜，我们已经对太阳耀斑发生时的物理过程有了相当多的了解。首先，我们知道太阳耀斑能非常有效地将能量从磁场转换成热、光和运动能量。

 

在科学教科书中，这些过程通常被想象成标准的2d太阳耀斑模型。然而，这幅插图的细节从未得到证实。这是因为创建一个完全一致的模拟是一个巨大的挑战，考虑到宏观效应(我们这里说的是数万公里，比地球还要大)和微观粒子物理学都必须考虑在内。

 

鲁汶大学的研究人员现在已经能够创造这样一个模拟。作为他博士研究的一部分，阮文志和他在鲁汶大学等离子体天体物理系的Rony Keppens教授团队的同事们一起进行了模拟。研究人员使用了佛兰德超级计算机的计算能力，以及一种新的物理模型组合，在这种物理模型中，加速带电粒子的微观效应被考虑到宏观模型中。

 

从教科书插图到自洽模型

 

“我们的工作也使得计算太阳耀斑的能量转换效率成为可能，杏耀平台”Rony Keppens教授解释说。“我们可以通过结合耀斑脚部的太阳磁场强度和脚部移动的速度来计算这种效率。如果我们能及时完成我们的观察， 杏耀注册 ，也就是说，因为所有的事情都发生在几十秒到几分钟的时间跨度内。”

 

“我们将数值模拟的结果转换成对太阳耀斑的虚拟观测，由此我们模拟了所有相关波长的望远镜。这使我们能够将标准的太阳耀斑模型从教科书插图升级为实际模型。”