太阳风如何肆虐火星的大气,以及对地球的影响

by 英伟达中国

多数人认为行星是恒定不变的固体,而且是太阳系中的支柱。

事实并非如此。肆虐行星的力量是太阳风,它是从太阳射出的以每小时百万英里的速度在太空飘散的高能带电粒子流。

科学家目前正在 GPU 的帮助下解开太阳风的奥秘,了解当它在太空中横冲直撞时,是如何影响各行星和其他在太阳系中的天体。通过他们的工作便可进一步了解恒星演变历程,从而可以窥探到地球的未来。

在圣何塞的 GPU 技术大会上,加州大学伯克利分校的空间科学博士后 Shahab Fatemi 说:“今天我们知道了太阳风是火星失去大气的主要原因。”

他说:“现在的火星十分寒冷和干燥,但是它并非一直如此。”“有证据显示,在火星上也曾经有过海洋,并且可能存在生命,但这些都随着火星上大气的逐渐减少而消失。”

太阳风与地球

Fatemi 说进一步了解火星之后,研究人员希望能够因此更深入地了解太阳风如何对地球产生影响。包括带电粒子、电子和其他粒子在内的太阳风等离子大爆发,会对地球造成严重的破坏,危害航空安全,以及导致城市电力中断等情况。

与火星不同的是,地球拥有强大的磁场,它可以保护地球免受太阳风的袭击。同时,Fatemi 说:“有很多理论认为发生在火星上的事情也会发生在地球上。”

为了进一步了解太阳风在过去是如何袭击火星的,以及这股力量在未来会对火星造成何种影响,相关研究人员做了一系列的模拟实验。这正是 GPU 和 CUDA 并行编程模型的用武之地。

太阳风是如何剥离火星大气的模拟实验。阅读更全面的说明。视频资源来自 Shahab Fatemi 和加州大学伯克利分校。

Fatemi 说:“用电脑计算这些问题,在几年前还被认为是成本过高而难以解决的。”

Fatemi 和他的同事通过在 CPU 和单个 GeForce GTX TITAN X GPU 上运行系统,取代了他们的多 CPU 模型。Fatemi 说,他们不仅获得了很大的速度优势,而且成本仅仅是以 CPU 为基础的模型的 3%。

月球是如何到现在的位置的?

Fatemi 和他的同事也使用以 GPU 为基础的模型来了解月球,他们希望通过对月球的探索了解地球早期的历史。共同的理论认为,月球是由于地球遭受重大撞击而形成的。在这次撞击之后产生的碎片最终形成了月球。如果这是事实的话,那么月球和地球应该由相似的物质组成。

通过测试月球的导电性,Fatemi 表示他可以进一步识别月球的物质,从而确定其是否与地球相似。

他说:“没有人可以确定无疑地明白月球为什么在那里,以及它是由什么成分组成的。我们对于月球本质的了解少之又少,但是有希望的是,我们可以通过进一步了解月球的内部结构来了解月球。”“了解关于它的全部知识,能够帮助我们了解地球的历史。”