Heidelberg 2006 – wissenschaftliches Programm

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EP: Extraterrestrische Physik

EP 3: Mars: Atmosph
äre, Ionosph
äre und Magnetosph
äre

EP 3.4: Fachvortrag

Montag, 13. März 2006, 18:00–18:15, B

Parallelisierung eines 3D Hybrid-Codes für die Untersuchung der Plasmaumgebung am Mars — •Alexander Bößwetter¹, Uwe Motschmann¹ und Josef Schüle² — ¹Institut für Theoretische Physik, TU Braunschweig — ²Institut für Wissenschaftliches Rechnen, TU Braunschweig

Ein dreidimesionaler Hybrid-Code ist entwickelt worden für die Simulation der Wechselwirkung des Sonnenwindes mit Kometen und der Ionosphäre des Planeten Mars. Am Mars sind die Gyrationsradien der Sonnenwind-Protonen vergleichbar mit den charakteristischen Skalen der Wechselwirkungsregion. Dem sich daraus ergebenen kinetischen Charakter der Wechselwirkungsprozesse trägt das verwendete Hybridmodell Rechnung: Die Ionendynamik wird vollständig kinetisch erfaßt. Aus der Wechselwirkung des Sonnenwindes mit dem produzierten ionosphärischen Schwerionenplasma ergeben sich mehrere charakteristische Grenzschichten. Form und Lage dieser Grenzschichten stimmen gut mit den durch die Raumsonden Phobos-2, MGS und Mars-Express gemachten Beobachtungen überein. Eine weitere quantitative Untersuchung der Entstehung der Grenzschichten sowie des ionosphärischen Teilchenverlustes durch den Sonnenwind erfordert bei der Simulation eine feinere Gitterzellenauflösung und ein Ionosphärenmodell bestehend aus mehreren Komponenten. Dazu werden erste Ergebnisse der Parallelisierung des Hybrid-Codes vorgestellt. Die Parallelisierung basiert gegenwärtig auf einer Gebietszerlegung: Die Simulationsbox wird dafür in mehrere etwa gleich große Gebiete aufgeteilt, wobei jeder Prozessor sein eigenes Gebiet mit den darin enthaltenen Teilchen verwaltet.