Een onderzoeksteam van Predictive Science Inc. (PSI) gebruikte de Stampede2-supercomputer van de Universiteit van Texas in Austin's Texas Advanced Computing Center (TACC) om de corona van de zon tijdens de komende zonsverduistering te voorspellen. De bevindingen werpen licht op hoe de zonsverduistering eruit zou kunnen zien op 21 augustus, wanneer deze zichtbaar zal zijn in een groot deel van de VS, het traceren van een 70 mijl brede band over 14 staten.

Buiten hun zeldzaamheid, zonsverduisteringen helpen astronomen de structuur van de zon beter te begrijpen, innerlijke werking en het ruimteweer dat het genereert.

De onderzoekers voltooiden een reeks zeer gedetailleerde zonnesimulaties getimed tot het moment van de zonsverduistering met behulp van TACC's Stampede2, Komeet in het San Diego Supercomputer Center, en NASA's Pleiades-supercomputer. Ze hebben het oppervlak van de zon gemodelleerd en voorspeld hoe de zonnecorona - de aura van plasma die de zon omringt en zich miljoenen kilometers in de ruimte uitstrekt - eruit zal zien tijdens deze zonsverduistering.

"Geavanceerde computerbronnen zijn cruciaal voor het ontwikkelen van gedetailleerde fysieke modellen van de zonnecorona en zonnewind, " zei Jon Linker, president en senior onderzoeker van PSI. "De groei van de kracht van deze bronnen in de afgelopen jaren heeft geleid tot een toename van niet alleen de resolutie van deze modellen, maar de verfijning van de manier waarop de modellen de onderliggende fysieke processen behandelen."

De computersimulaties van de onderzoekers werden omgezet in wetenschappelijke visualisaties die benaderen wat het menselijk oog zou kunnen zien tijdens de zonsverduistering.

De simulaties behoren tot de grootste die de onderzoeksgroep heeft uitgevoerd, met behulp van 65 miljoen rasterpunten voor grote nauwkeurigheid en realisme.

Het team gebruikte gegevens verzameld door de Helioseismic and Magnetic Imager aan boord van NASA's Solar Dynamics Observatory en een combinatie van magnetische veldkaarten, zonnerotatiesnelheden en wiskundige modellen van hoe magnetohydrodynamica (het samenspel van elektrisch geleidende vloeistoffen zoals plasma's en magnetische velden) de corona beïnvloedt.

Voorspellingen over het verschijnen van de corona tijdens een eclipstestcomplex, driedimensionale computermodellen van de zon tegen de zichtbare realiteit.

Hierdoor verbetert de nauwkeurigheid van het voorspellen van ruimteweer, die belangrijke praktische gevolgen kunnen hebben. Als een krachtige zonnestorm zoals de Carrington-gebeurtenis van 1859 - die ertoe leidde dat aurora's zo ver naar het zuiden als het Caribisch gebied zichtbaar waren en ervoor zorgde dat telegrafen kortsluiting maakten en vlam vatten - vandaag de aarde zou raken, het zou meer dan $ 2 biljoen aan schade veroorzaken, volgens een rapport van de National Academy of Sciences.

Door de komst van een dergelijke zonnestorm van tevoren te voorspellen, zouden ambtenaren de meest kritieke elektronische infrastructuur offline kunnen halen en de impact van de storm kunnen beperken. Maar daarvoor moet je begrijpen hoe het zichtbare oppervlak van de zon (de corona) zich verhoudt tot de massale uitstoot van plasma die ruimteweer veroorzaakt.

"Met de mogelijkheid om zonneplasma's nauwkeuriger te modelleren, onderzoekers zullen in staat zijn om de impact van ruimteweer op belangrijke delen van de infrastructuur die de digitale wereld van vandaag aandrijven, beter te voorspellen en te verminderen, " zei Niall Gaffney, een voormalige Hubble Space Telescope-wetenschapper en directeur van data-intensief computergebruik bij TACC.