La sonde Juno a passé 5 ans et a parcouru 1,74 milliard de miles pour se rendre sur l’orbite de Jupiter en 2016. En juillet de la même année, il s’est lancé dans une mission de collecte d’informations sur la structure, l’atmosphère, les champs magnétiques et gravitationnels de la planète.
Les scientifiques ont également entrepris de créer des modèles 3D pour prédire les processus internes turbulents qui forment le champ magnétique intense de Jupiter. En fait, les deux études étaient aléatoires, mais elles permettaient de comparer les observations avec les premières revues dans la plus haute résolution.
Malheureusement, même avec les efforts de Juno, il est impossible d’obtenir un excellent échantillon physique de turbulence à l’intérieur de la planète. Seul le supercalculateur Mira peut aider, qui est également utilisé pour étudier les champs magnétiques sur la Terre et le Soleil.
Action dynamo
Les champs magnétiques sont créés à l'intérieur des noyaux planétaires et stellaires en raison de l'action de la dynamo. Le fait est que le mouvement des liquides électriquement conducteurs transforme l’énergie cinétique en énergie magnétique. Une meilleure compréhension du processus de dynamo nous permettra de comprendre la naissance et le chemin évolutif de notre système.
Le champ magnétique terrestre
Les modèles des processus internes du Soleil, de Jupiter et de la Terre créent trois images reliées par un facteur commun: une dynamo a besoin de beaucoup de puissance.
Recherches étoiles
Le projet a démarré en 2015 et s'est concentré initialement sur le soleil. C'est un point important, car la compréhension de la dynamo solaire permettra de prédire correctement les éruptions solaires, les éjections de masse coronale et d'autres facteurs météorologiques spatiaux.
Avec l'utilisation de Mira, nous avons réussi à créer plusieurs des simulations les plus précises de la convection solaire. Par exemple, les scientifiques ont pu établir les limites supérieures de la vitesse d'écoulement typique dans la zone de convection - un point clé pour comprendre comment un champ magnétique est généré. En conséquence, le modèle a transmis avec précision la sphère, qui a également pivoté.
Comprendre le noyau de la terre
Les champs magnétiques dans les planètes terrestres sont formés par l'activité de noyaux métalliques liquides. Mais les modèles précédents avaient des limites de puissance de calcul, il était donc nécessaire d'imiter des liquides dont la conductivité dépassait les métaux liquides actuels. Pour remédier à cette lacune, des scientifiques du CIG ont créé un modèle haute résolution capable de simuler les caractéristiques métalliques d’un noyau de fer fondu. Sans imitation d'un métal réaliste, des problèmes de turbulence apparaissent, de sorte que les calculs scientifiques ne peuvent pas être effectués.
Progression avec Jupiter
Lors de l’étude de Jupiter, les chercheurs envisagent de créer un modèle unifié prenant en compte la dynamo et les puissants vents atmosphériques. Pour ce faire, il est nécessaire de créer une simulation d'une atmosphère profonde, où les jets se répandent sur toute la planète et se connectent à la région de la dynamo.
À cet égard, l'équipe est allée très loin et a déjà réussi à obtenir la résolution la plus élevée pour les planètes géantes. Des modèles similaires basés sur Jupiter peuvent être utilisés pour prédire les tourbillons de surface et les émissions thermiques. Plus tard, toutes ces données seront comparées aux indicateurs de Juno et vérifieront leur fiabilité.
