Alors que la sonde spatiale Juno s'approchait de Jupiter en juin de l'année dernière, des chercheurs du groupe de travail Dynamo sur l'infrastructure informatique pour la géodynamique commençaient à exécuter des simulations du champ magnétique de la planète géante sur l'un des ordinateurs les plus rapides au monde. Alors que le moment était une coïncidence, la modélisation par supercalculateur devrait aider les scientifiques à interpréter les données de Juno, et vice versa.
"Même avec Junon, nous n'allons pas pouvoir obtenir un grand échantillonnage physique des turbulences se produisant dans l'intérieur profond de Jupiter, " Jonathan Aurnou, un professeur de géophysique à l'UCLA qui dirige le groupe de travail geodynamo, a déclaré dans un article pour les nouvelles du Laboratoire national d'Argonne. "Seul un superordinateur peut nous aider à nous mettre sous ce couvercle."
L'infrastructure informatique pour la géodynamique a son siège à UC Davis. Le CIG se décrit comme une organisation communautaire de scientifiques qui diffuse des logiciels pour la géophysique et les domaines connexes. Le groupe de travail Geodynamo du CIG, dirigé par Aurnou, comprend des chercheurs de l'UC Berkeley, UC Boulder, UC Davis, UC Santa Cruz, l'Université de l'Alberta, UW-Madison et l'Université Johns Hopkins.
Le champ magnétique terrestre est un élément essentiel de la vie sur notre planète, qu'il s'agisse de guider les oiseaux lors de vastes migrations ou de nous protéger des tempêtes solaires. Les scientifiques pensent que le champ magnétique terrestre est généré par le fer liquide tourbillonnant dans le noyau externe de la planète (appelé géodynamo), mais de nombreux mystères demeurent. Par exemple, les observations de champs magnétiques encerclant d'autres planètes et étoiles suggèrent qu'il pourrait y avoir de nombreuses façons de créer un champ magnétique de la taille d'une planète. Et pourquoi le champ a-t-il inversé la polarité (échangeant le nord et le sud magnétiques) plus de 150 fois au cours des 70 derniers millions d'années ?
"La géodynamo est l'un des problèmes géophysiques les plus difficiles qui existent - et l'un des problèmes de calcul les plus difficiles également, " dit Louise Kellogg, directeur du CIG et professeur au département des sciences de la Terre et des planètes de l'UC Davis.
Le groupe de travail s'est vu attribuer 260 millions d'heures de base sur le supercalculateur Mira du laboratoire national d'Argonne du département américain de l'Énergie - classé sixième au monde - pour modéliser les champs magnétiques à l'intérieur de la Terre, Soleil et Jupiter.
Le projet CIG a été financé par l'Innovative and Novel Computational Impact on Theory and Experiment du Department of Energy, ou INCITE, programme, qui donne accès aux centres de calcul des laboratoires nationaux d'Argonne et d'Oak Ridge. Des chercheurs universitaires, le gouvernement et l'industrie partageront un total de 5,8 milliards d'heures de base sur deux supercalculateurs, Titan au Laboratoire national d'Oak Ridge et Mira à Argonne.
