Quando la sonda spaziale Juno si è avvicinata a Giove nel giugno dello scorso anno, i ricercatori del Dynamo Working Group del Computational Infrastructure for Geodynamics stavano iniziando a eseguire simulazioni del campo magnetico del pianeta gigante su uno dei computer più veloci del mondo. Anche se il momento è stato casuale, la modellazione del supercomputer dovrebbe aiutare gli scienziati a interpretare i dati di Giunone, e viceversa.
"Anche con Giunone, non saremo in grado di ottenere un grande campionamento fisico della turbolenza che si verifica nell'interno profondo di Giove, " Jonathan Aurnou, un professore di geofisica all'UCLA che guida il gruppo di lavoro geodinamo, ha detto in un articolo per le notizie dell'Argonne National Laboratory. "Solo un supercomputer può aiutarci a metterci sotto quel coperchio."
L'infrastruttura computazionale per la geodinamica ha sede presso UC Davis. Il CIG si descrive come un'organizzazione comunitaria di scienziati che diffonde software per la geofisica e campi correlati. Il gruppo di lavoro Geodynamo del CIG, guidato da Aurnou, include ricercatori dell'Università di Berkeley, UC Boulder, UC Davis, UC Santa Cruz, l'Università dell'Alberta, UW-Madison e la Johns Hopkins University.
Il campo magnetico terrestre è una parte essenziale della vita sul nostro pianeta, dalla guida degli uccelli durante le vaste migrazioni alla protezione dalle tempeste solari. Gli scienziati pensano che il campo magnetico terrestre sia generato dal vorticoso ferro liquido nel nucleo esterno del pianeta (chiamato geodinamo), ma molti misteri rimangono. Per esempio, osservazioni di campi magnetici che circondano altri pianeti e stelle suggeriscono che potrebbero esserci molti modi per creare un campo magnetico delle dimensioni di un pianeta. E perché il campo ha invertito la polarità (invertendo il nord e il sud magnetici) più di 150 volte negli ultimi 70 milioni di anni?
"La geodinamo è uno dei problemi geofisici più impegnativi esistenti e anche uno dei problemi computazionali più impegnativi, "ha detto Louise Kellogg, direttore del CIG e professore presso il Dipartimento di Scienze della Terra e Planetarie della UC Davis.
Il gruppo di lavoro ha ricevuto 260 milioni di ore core sul supercomputer Mira presso l'Argonne National Laboratory del Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti - valutato il sesto più veloce al mondo - per modellare i campi magnetici all'interno della Terra, Sole e Giove.
Il progetto CIG è stato finanziato dal Dipartimento di Energie Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment, o INCITE, programma, che fornisce l'accesso ai centri di calcolo presso i laboratori nazionali Argonne e Oak Ridge. Ricercatori del mondo accademico, governo e industria condivideranno un totale di 5,8 miliardi di ore di base su due supercomputer, Titano all'Oak Ridge National Laboratory e Mira ad Argonne.
