Forskare har länge ifrågasatt varför utbrotten av het gas från solen inte kyls ner så snabbt som förväntat, och har nu använt en superdator för att ta reda på det.

Teamet kommer att jämföra simuleringarna med "riktiga" data från Solar Orbiter-uppdraget, med hopp om att det kommer att bekräfta deras förutsägelser och ge ett avgörande svar.

Solvinden är en ström av laddade partiklar som kontinuerligt skjuts ut från solen in i solsystemet. Dessa utstötningar påverkar i hög grad förhållandena i vårt solsystem och träffar hela tiden jorden.

Påverkan på jorden

Om solvinden är särskilt stark, det kan orsaka problem att:

• satelliter
• astronauter i rymden
• mobiltelefoner
• transport
• elnät

För att framgångsrikt förutse och förbereda sig för sådana rymdväderhändelser, ett team av forskare försöker lösa de mysterier som rymdvädret rymmer. Detta inkluderar hur solvinden värms upp och accelereras.

Laget, med finansiering från Science and Technology Facilities Council (STFC) och leds av UCL, körde och analyserade simuleringar av solvinden på en kraftfull superdator.

Simuleringarna utfördes med hjälp av Distributed Research som använder Advanced Computing (DiRAC) högpresterande beräkningsanläggning (HPC) anläggningens Data Intensive at Leicester service, finansierat av STFC.

När solvinden träffar jorden, det är nästan 10 gånger varmare än förväntat, med en temperatur på cirka 100, 000 till 200, 000 grader Celsius. Solens yttre atmosfär, där solvinden har sitt ursprung, är vanligtvis en miljon grader Celsius.

Simulerar solvinden

Med hjälp av dessa simuleringar, teamet drog slutsatsen att solvinden förblir varm längre på grund av småskalig magnetisk återkoppling som bildas i solvindens turbulens.

Detta fenomen uppstår när två motsatta magnetfältslinjer bryter och återansluter med varandra, frigör enorma mängder energi. Detta är samma process som utlöser stora flammor som bryter ut från solens yttre atmosfär.

Huvudförfattaren Jeffersson Agudelo från UCL sa:"Magnetisk återkoppling sker nästan spontant och hela tiden i den turbulenta solvinden. Denna typ av återkoppling sker vanligtvis över ett område på flera hundra kilometer - vilket är väldigt litet jämfört med rymdens stora dimensioner. Att använda kraften hos superdatorer, vi har kunnat närma oss detta problem som aldrig förr. De magnetiska återkopplingshändelser vi observerar i simuleringen är så komplicerade och asymmetriska, vi fortsätter vår analys av dessa händelser."

Använder Solar Orbiter-data

För att bekräfta deras förutsägelser, teamet kommer att jämföra sin data med den som samlats in av Europeiska rymdorganisationens (ESA) senaste flaggskeppsuppdrag, Solar Orbiter.

Solar Orbiter är designad för att hitta ursprunget och orsakerna till solvinden och studera hur vår sol fungerar.

Agudelo förklarade:"Detta är en otroligt spännande tid att kombinera enorma plasmasimuleringar med de senaste Solar Orbiter-observationerna. Vår förståelse av återkoppling och turbulens kan ta ett stort steg framåt genom att kombinera våra simuleringar med nya data från Solar Orbiter."

Ett av instrumenten ombord på rymdfarkosten är STFC RAL Spaces instrument Spectral Investigation of the Coronal Environment (SPICE). Instrumentet hjälper till att lösa en av solens hemligheter – var kommer solvinden ifrån och hur flyr den från solen.