Изкуствен интелект създава карта на магнитните полета на Слънцето

Магнитното поле на Слънцето е това, което движи неговата експлозивна активност и следователно магнитните бури на Земята. То обаче има много сложна структура. Учените наскоро използваха изкуствен интелект, за да го картографират.

Характеристики на измерването на слънчевите магнитни полета

Изследователи от Института по астрономия (IfA) към Хавайския университет помагат за промяна на начина, по който учените изучават Слънцето.

Те са разработили нов инструмент с изкуствен интелект, който може да картографира магнитното поле на Слънцето в три измерения с безпрецедентна точност, подкрепяйки изследвания, свързани със слънчевия телескоп Daniel K. Inouye на Националната научна фондация.

„Слънцето е най-мощният източник на космическо време, което може да повлияе на ежедневието на Земята. Особено сега, когато разчитаме толкова много на технологиите“, казва Кай Ян, постдокторант в IfA.

„Магнитното поле на Слънцето предизвиква експлозивни събития като слънчеви изригвания и изхвърляния на коронална маса. Тази нова техника ни помага да разберем какво причинява тези събития и подобрява прогнозите за космическото време, позволявайки ни да предоставяме по-ранно предупреждение, за да защитим системите, които използваме всеки ден“, обяснява още експертът.

Магнитното поле на Слънцето контролира изригванията, които могат да нарушат работата на спътници, електрически мрежи и комуникации на Земята.

Това поле обаче е трудно за измерване, което затруднява създаването на точни карти.

Инструментите могат да покажат как се накланя полето, но не и дали е насочено към нас или далеч от нас.

Надморската височина е друг проблем. Когато учените гледат Слънцето, те виждат няколко слоя едновременно, което затруднява определянето на височината на всяка магнитна структура.

Слънчевите петна усложняват тази задача, тъй като силните им магнитни полета огъват повърхността надолу, създавайки вдлъбнатина.

Изследователите от IfA, в сътрудничество с Националната слънчева обсерватория и Обсерваторията за голяма надморска височина на Националния център за атмосферни изследвания на NSF, създадоха нова система за машинно обучение, която комбинира данни от реалния свят с основните закони на физиката.

Техният алгоритъм Haleakalā Disambiguation Decoder се основава на просто правило: магнитните полета образуват цикли и нямат начало или край.

Въз основа на това изкуственият интелект може да определи истинската посока на полето и да оцени правилната височина на всеки слой.

Този метод работи добре върху подробни компютърни модели на Слънцето, включително тихи региони, ярки активни региони и слънчеви петна.

Неговата точност е особено полезна за разбиране на изображения с висока резолюция, получени със слънчевия телескоп Daniel K. Inouye.

Благодарение на този нов инструмент за машинно обучение, слънчевият телескоп Daniel K. Inouye може да помогне на учените да създадат по-точна 3D карта на магнитното поле на Слънцето.

Той разкрива и свързани характеристики, като например векторни електрически токове в слънчевата атмосфера, които преди това бяха много трудни за измерване.

Заедно това ни дава по-ясно разбиране за това какво предизвиква мощни слънчеви изригвания.

С тези постижения изследователите могат по-точно да видят магнитния пейзаж на Слънцето и да подобрят прогнозите за слънчевата активност, която влияе върху живота на Земята, пише phys.org.