Експерти изследват слънчевото магнитно поле с помощта на AI

Учени от Института по астрономия към Хавайския университет разработиха нов инструмент с изкуствен интелект, който променя начина, по който се изследва Слънцето, съобщава уебсайтът „Kauai Now“. Ръководеният от университета екип е създал AI система, способна да картографира слънчевото магнитно поле в три измерения с безпрецедентна точност.

Технологията подпомага и научните изследвания, свързани с телескопа „Даниел К. Иноуе“ на Националната научна фондация, разположен на връх Халеакала на остров Мауи и управляван от Националната слънчева обсерватория.

„Слънцето е най-мощният източник на космическо време, което може да влияе на ежедневния ни живот на Земята, особено в епоха, в която разчитаме толкова силно на технологиите“, заявява в официално съобщение Кай Ян – постдокторант в Института по астрономия и ръководител на изследването.

Той подчертава, че именно магнитното поле на Слънцето е двигателят на експлозивни явления като слънчевите изригвания и изхвърлянията на коронална маса, които могат да нарушат работата на спътници, електропреносни мрежи и комуникационни системи на Земята. По думите му новият метод помага да се разбере какво предизвиква тези процеси и подобрява прогнозите за космическото време, като осигурява по-ранни предупреждения за защита на критичната инфраструктура.

Измерването на слънчевото магнитно поле обаче е изключително трудно. Традиционните инструменти показват наклона на полето, но не и посоката му – дали е насочено към Земята или в обратна посока. Допълнително усложнение създава и височината, тъй като наблюденията улавят едновременно няколко слоя от слънчевата атмосфера, което затруднява определянето на реалното разположение на магнитните структури. Слънчевите петна допринасят още повече за проблема, защото силните им магнитни полета деформират повърхността и създават своеобразни „вдлъбнатини“.

За да преодолеят тези трудности, учените от Хавайския университет си партнират с Националната слънчева обсерватория и Височинната обсерватория към Националния център за атмосферни изследвания на Националната научна фондация. Заедно те създават система за машинно обучение, която съчетава реални наблюдателни данни с фундаменталните закони на физиката.

Алгоритъмът, наречен Haleakalā Disambiguation Decoder, се основава на прост принцип – магнитните полета образуват затворени линии и не започват и не завършват в празното пространство. Въз основа на това правило изкуственият интелект определя истинската посока на полето и изчислява реалната височина на отделните слоеве.

Методът е показал отлични резултати при подробни компютърни модели на Слънцето, включително в спокойни области, активни региони и слънчеви петна. Точността му е особено ценна за интерпретацията на изображенията с изключително висока резолюция от телескопа „Даниел К. Иноуе“.

„С този нов инструмент за машинно обучение телескопът може да помогне на учените да изградят много по-точна триизмерна карта на слънчевото магнитно поле“, обяснява Кай Ян. По думите му технологията разкрива и свързани характеристики, като векторните електрически токове в слънчевата атмосфера, които досега са били изключително трудни за измерване.

Тези постижения позволяват на изследователите да видят магнитния пейзаж на Слънцето по-ясно и да подобрят прогнозите за слънчевата активност, която оказва пряко влияние върху живота на Земята.

„Всичко това ни дава много по-добра представа какво задвижва мощните слънчеви изригвания“, допълва той, цитиран от БТА.