Scheda SSEPSE FINAL




Informazioni generali

Simulations of Sun-to-Earth Propagation of Solar Eruptions

SSEPSE

Progetto

Programma

RSN3

Attività: Nuova; Data inizio: 2022; Data fine: 2023

alessandro.bemporad alessandro.bemporad@inaf.it



La simulazione numerica di Eruzioni Solari (ES) basata sui
dati è il modo migliore per prevederne l'arrivo alla Terra, una questione
chiave della Meteorologia Spaziale. Poiché le ES interagiscono con il plasma
interplanetario, la loro propagazione dipende dalla spirale di Parker
preesistente. Questa verrà ricostruita utilizzando il metodo RIMAP (Biondo et
al. 2021) in grado di fornire una descrizione molto realistica della densità e
della velocità pre-eruzione. Le simulazioni saranno vincolate da dati in situ e
osservazioni remote acquisite da Solar Orbiter Metis. Queste simulazioni
miglioreranno la nostra comprensione dei fenomeni fisici in corso durante la
propagazione interplanetaria delle ES, fornendo le previsioni più
accurate del tempo di arrivo sulla Terra.



The data driven numerical simulation Solar Eruptions (SE) is the best way to
forecast the arrival of these disturbances to the Earth, a key issue in
the Space Weather. Because SEs interact with the
background interplanetary plasma, their propagation depends on the
pre-existing Parker spiral. This will be reconstructed in this Project
by using the RIMAP method (Biondo et al. 2021) providing a most
realistic description of the pre-eruption density and velocity
distribution. The simulations will be constrained by in situ data and
remote sensing observations by Solar Orbiter Metis. These simulations
will improve our understanding of physical phenomena going on during the
interplanetary propagation of SEs, providing most accurate
arrival time predictions on Earth.

Sole, mezzo interplanetario, magnetosfere planetarie


Team Summary

15. Personale INAF coinvolto
Numero di partecipanti INAF al progetto: 4
Struttura Nfte N0 TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Nex Extra
O.A. TORINO 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
Totali 0 0 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0 0.00
16. Personale Associato INAF coinvolto
Numero di partecipanti Associati INAF: 2
# Struttura TI 2024 TI 2025 TI 2026 TD 2024 TD 2025 TD 2026 Extra
1 Università di Palermo 0.00 0.00 0.00 0 0 0 0.00
Totali 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00

Fondi a sostegno

21. Totale fondi a disposizione (dato aggregato, k€)
Certi 2024 Certi 2025 Certi 2026 Presunti 2024 Presunti 2025 Presunti 2026
0.0 0.0 0 0.0 0.0 0

Produzione scientifica e tecnologica

22. Produzione scientifica e tecnologica - Highlights
# DOI Descrizione Azione
1 10.1051/0004-6361/202244535 Titolo: Connecting Solar Orbiter remote-sensing observations and Parker Solar Probe in situ measurements with a numerical MHD reconstruction of the Parker spiral Autori:Ruggero Biondo and Alessandro Bemporad and Paolo Pagano and Daniele Telloni and Fabio Reale and Mar .... Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2022
2 10.1051/swsc/2020072 Titolo: Reconstruction of the Parker spiral with the Reverse In situ data and MHD APproach \textendash RIMAP Autori:Ruggero Biondo and Alessandro Bemporad and Andrea Mignone and Fabio Reale Publisher:EDP Sciences Rivista: Journal of Space Weather and Space Climate Anno pubblicazione:2021
3 10.1051/0004-6361/202141892 Titolo: Tracing the ICME plasma with a MHD simulation Autori:Ruggero Biondo and Paolo Pagano and Fabio Reale and Alessandro Bemporad Publisher:EDP Sciences Rivista: Astronomy \&amp$\mathsemicolon$ Astrophysics Anno pubblicazione:2021
4 10.1007/s12210-023-01193-x Titolo: Space weather-related activities and projects on-going at INAF-Turin Observatory Autori:Bemporad, Alessandro and Fineschi, Silvano and Abbo, Lucia and Benna, Carlo and Biondo, Ruggero and .... Publisher:Springer Science and Business Media LLC Rivista: Springer Science and Business Media LLC
5 10.1051/0004-6361/202347696 Titolo: Two-dimensional MHD modelling of switchbacks from jetlets in the slow solar wind Autori:Biondo, Ruggero and Bemporad, Alessandro and Pagano, Paolo and Reale, Fabio Publisher:EDP Sciences Rivista: EDP Sciences
6 10.48550/arXiv.2101.07037 "SWELTO - Space WEather Laboratory in Turin Observatory", Bemporad, A.; Abbo, L.; Barghini, D.; Benna, C.; Biondo, R.; Bonino, D.; Capobianco, G.; Carella, F.; Cora, A.; Fineschi, S.; Frassati, F.; Gardiol, D.; Giordano, S.; Liberatore, A.; Mancuso, S.; Mignone, A.; Rasetti, S.; Reale, F.; Riva, A.; Salvati, F. Susino, R.; Volpicelli, A.; Zangrilli, L.; INAF Technical Reports - Rapporti Tecnici INAF, Report Number 40, 2020



Informazioni Pubbliche

<p><span style="background-color: transparent;">In this SSEPSE project (Simulations of Sun-to-Earth Propagation of Solar Eruptions) we will run high resolution MHD simulations of the generation of CMEs and of their propagation inside the reconstructed Parker spiral, in order to locate where the background density structure and the propagating CME enhance the generation of MHD shocks (Biondo et al. 2021b). We will explore the parameter space (CME density, velocity, and magnetic configurations). The state-of-art PLUTO code solves the time-dependent MHD equations in 3 spatial dimensions. In particular, we will use the particle physics module available with the PLUTO code that allows for the treatment of a plasma consisting of a thermal fluid and a non-thermal component represented by relativistic charged particles or cosmic rays (CRs) (Mignone et al. 2018). CR particles are treated kinetically using conventional techniques. This will allow us to describe in great detail the particle acceleration in shocks generated in the interplanetary space by the propagation of CMEs</span></p>

<p>The RIMAP model is developed and maintained by the INAF-Turin Astrophysical Observatory in collaboration with the University of Palermo.<br></p>

<ul><li>INAF-Osservatorio Astrofisico di Torino</li><li>INAF-Osservatorio Astronomico di Palermo</li><li>Università di Palermo - Dipartimento di Fisica e Chimica</li></ul>


15. Team members, Informazioni generali


15. Personale INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 alessandro.bemporad alessandro.bemporad@inaf.it O.A. TORINO Y PRIMO RICERCATORE PI X X X X X X X OK
2 roberto.susino roberto.susino@inaf.it O.A. TORINO Y PRIMO RICERCATORE Team member X X X X X X X OK
3 salvatore.mancuso salvatore.mancuso@inaf.it O.A. TORINO Y RICERCATORE ASTRONOMO Team member X X X X X X X OK
4 ruggero.biondo ruggero.biondo@inaf.it O.A. TORINO N ASSEGNISTA Team member X X X X X X X OK

16. Personale Associato INAF coinvolto

# Nome E-mail Struttura TI Qualifica Ruolo nel Progetto FTE Impegnate (2024/2025/2026) FTE Presunte (2024/2025/2026) Extra
1 fabio.reale reale@astropa.inaf.it Università di Palermo Y Professore Ordinario Team member [0, 0, 0] [-1.0, -1.0, None] -1.0
2 paolo.pagano paolo.pagano@unipa.it Università di Palermo Y Ricercatore Team member [0, 0, 0] [-1.0, -1.0, None] -1.0

21. Fondi a Sostegno Iniziativa

Theory Grant finanziato da INAF


Tabella fondi:

# Provenienza Certi 2024 (k€) Certi 2025 (k€) Certi 2026 (k€) Presun. 2024 (k€) Presun. 2025 (k€) Presun. 2026 (k€) Totale Certi (k€) Totale Presunti (k€)
1 INAF 0 0 None 0 0 None 0 0


Tabella fondi Astrofisica Fondamentale e PNRR:
# Provenienza Fondi 2024 (€) Fondi 2025 (€) Fondi 2026 (€)