هوش مصنوعی طوفان‌های خورشیدی را ۹ ساعت زودتر پیش‌بینی می‌کند

پژوهشگران یک مدل هوش مصنوعی ساخته‌اند که می‌تواند نشانه‌های پنهان شکل‌گیری مناطق فعال خورشیدی را به‌طور میانگین ۹.۲۴ ساعت پیش از ظاهر شدن آنها شناسایی کند.

کد خبر: ۴۴۰۹۸۵

تاریخ : ۰۵ شهريور ۱۴۰۵ - ۱۵:۴۱

نوشته

شهرآرانیوز؛ خورشید پیش از آنکه یک لکه خورشیدی یا منطقه فعال روی سطح آن ظاهر شود، نشانه‌هایی بسیار ضعیف از این فعالیت را در لایه‌های زیرین خود ایجاد می‌کند. اکنون پژوهشگران تلاش کرده‌اند با استفاده از هوش مصنوعی این نشانه‌های نامحسوس را شناسایی کنند.

مدل جدید که EarlyDetect نام دارد، توسط تیمی به سرپرستی پژوهشگران مؤسسه فناوری نیوجرسی (NJIT) توسعه یافته و از داده‌های رصدخانه دینامیک خورشیدی ناسا (SDO) استفاده می‌کند. این پژوهش در نشریه Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation منتشر شده است.

هوش مصنوعی چگونه فعالیت خورشید را تشخیص می‌دهد؟

مناطق فعال خورشید، نواحی‌ای با میدان‌های مغناطیسی بسیار قدرتمند هستند که می‌توانند در ادامه به محل شکل‌گیری شراره‌های خورشیدی و پرتاب جرم تاجی (CME) تبدیل شوند.

پژوهشگران متوجه شدند که پیش از ظهور این مناطق روی سطح خورشید، تغییرات بسیار ظریفی در امواج صوتی و میدان مغناطیسی خورشید ایجاد می‌شود.

EarlyDetect با استفاده از معماری موسوم به Transformer، الگو‌های موجود در این داده‌ها را بررسی می‌کند. این همان خانواده معماری هوش مصنوعی است که زیربنای بسیاری از مدل‌های زبانی مدرن را تشکیل می‌دهد.

داده‌های مورد استفاده این مدل از ابزار Helioseismic and Magnetic Imager (HMI) رصدخانه SDO به دست آمده‌اند. این ابزار میدان مغناطیسی و حرکت سطح خورشید را اندازه‌گیری می‌کند و داده‌های بسیار دقیقی از فعالیت خورشیدی در اختیار دانشمندان قرار می‌دهد.

یک نکته مهم: هوش مصنوعی هنوز خودِ طوفان را پیش‌بینی نمی‌کند

اگرچه تیتر «پیش‌بینی طوفان خورشیدی ۹ ساعت زودتر» جذاب است، اما یافته پژوهش دقیقاً به این معنا نیست که مدل می‌تواند وقوع یک شراره خورشیدی یا پرتاب جرم تاجی را ۹ ساعت زودتر پیش‌بینی کند.

EarlyDetect در واقع ظهور مناطق فعال خورشیدی را پیش‌بینی می‌کند؛ مناطقی که ممکن است در ادامه منشأ شراره‌ها و فوران‌های خورشیدی شوند.

ارزیابی منتشرشده نشان داده است که این مدل می‌تواند ظهور این مناطق را به‌طور میانگین ۹.۲۴ ساعت زودتر پیش‌بینی کند و افق پیش‌بینی آن تا حدود ۱۲ ساعت است. با این حال، اینکه یک منطقه فعال جدید حتماً یک شراره قدرتمند یا CME ایجاد خواهد کرد، هنوز توسط این مدل پیش‌بینی نمی‌شود.

چرا چند ساعت هشدار زودتر اهمیت دارد؟

طوفان‌های خورشیدی شدید فقط یک پدیده زیبا در آسمان ایجاد نمی‌کنند. فعالیت شدید خورشید می‌تواند با ایجاد اختلال در ماهواره‌ها، ارتباطات رادیویی، سامانه‌های ناوبری و شبکه‌های برق همراه شود؛ بنابراین حتی چند ساعت هشدار بیشتر می‌تواند برای اپراتور‌های ماهواره‌ای و شبکه‌های برق ارزشمند باشد تا برای احتمال وقوع یک رویداد شدید آماده شوند یا برخی اقدامات حفاظتی را انجام دهند.

پژوهشگران امیدوارند مدل‌هایی مانند EarlyDetect در آینده با مدل‌های پیش‌بینی شراره‌های خورشیدی و CME ترکیب شوند. در چنین شرایطی، می‌توان از نخستین نشانه‌های شکل‌گیری یک منطقه فعال تا احتمال وقوع یک فوران قدرتمند را در یک زنجیره پیش‌بینی قرار داد.

اگر این فناوری در مدل‌های عملیاتی آب‌وهوای فضایی به کار گرفته شود، می‌تواند یکی از ابزار‌های مهم برای افزایش زمان هشدار پیش از رویداد‌های خطرناک خورشیدی باشد.