Прорыв в суперкомпьютерном моделировании раскрывает тайны скрытого океана Энцелада

Исследователи использовали суперкомпьютеры Техасского центра передовых вычислений для моделирования криовулканических гейзеров Энцелада с помощью метода прямого статистического моделирования Монте-Карло (DSMC). Симуляции показали, что массовый поток от гейзеров на 20-40% ниже предыдущих оценок, что позволило впервые определить ключевые параметры: температуру выхода материала, размеры жерл и соотношение водяного пара к ледяным частицам для 100 криовулканических источников.

Метод DSMC отслеживает поведение газа на микроскопическом уровне, моделируя миллионы молекул с учетом столкновений и обмена энергией, что позволяет проводить расчеты при более низких и реалистичных давлениях. Благодаря математическим параметризациям, разработанным с помощью суперкомпьютеров TACC, время вычислений сократилось с 48 часов до нескольких миллисекунд, что сделало возможным моделирование от поверхности Энцелада до 10 километров высоты, где шлейфы расширяются в космос.

Эти уточненные модели критически важны для планирования будущих миссий NASA и ESA, которые могут включать посадку на поверхность и бурение через лед для поиска признаков жизни в подледном океане. Анализ материала гейзеров предоставляет уникальное окно в подповерхностные условия без необходимости проникновения через ледяную кору, открывая новые возможности для изучения океанических миров за снеговой линией Солнечной системы.