Bilim adamları, güneşin atmosferini anlamak için derin yapay zeka görüntüleri kullanıyor

Güneş bilimcileri, güneş atmosferinin gizemlerini çözmek için derin yapay zeka görüntüleri kullanıyor. Araştırma, sergide sunulan Ulusal Astronomi Toplantısı bu hafta Northumbria Üniversitesi ile Bern Üniversitesi arasındaki işbirliğinin bir parçası olarak gerçekleştirildi.

80 yılı aşkın bir süredir güneş fizikçileri, güneş atmosferinin üst kısımlarının (korona) nasıl ve neden beklenmedik şekilde yüzeye yakın katmanlardan daha sıcak olduğunu anlamaya çalışıyorlar. Bilim adamları bunu iki olası nedene indirgediler: plazmadaki dalgaların dağılması yoluyla ısınma veya manyetik hatların enerjisel olarak yeniden bağlanması. Her ikisinin de gerçekleştiğine dair kanıtlar var, ancak her bir işlemin toplam ısıtmaya katkısının miktarı hala bilinmiyor.

Bu gizemi çözmenin anahtarı, “taç yağmuru” olarak bilinen güzel fenomende yatıyor gibi görünüyor – dışarı çıkan ve güneş atmosferinin üst kısımlarına düşen daha soğuk plazma döngüleri. Bu yağmuru tanımlamak, güneşin altında yatan termodinamiği anlamamızı ilerletmek için hayati önem taşıyor. “Yağmur” yalnızca manyetik hatların yeniden bağlanmasıyla oluşuyor gibi görünüyor. Bilim adamları güneşe ne kadar koronal yağmur yağdığını öğrenebilirlerse, bu beklenmedik ısınma döngüsünün nasıl çalıştığını belirleyebilirler.

Ne kadar yağmur olduğunu bulmak için, diğer sayısız güneş malzemesinden ayrı olarak gözlemlenmesi gerekir. Güneş yağmuru gözlemlerinin çoğu, NASA’nın Güneş Dinamikleri Gözlemevi’ndeki Atmosferik Görüntüleme Düzeneği (AIA) tarafından alınır. Bununla birlikte, bu görüntülerdeki yağmur genellikle daha sıcak malzemelerle gizlenir. Bir NASA güneş gözlem uydusu olan Arayüz Bölgesi Görüntüleme Spektrografı (IRIS) tarafından çekilen alternatif görüntüler, yağmuru daha net gösteriyor ancak yalnızca sınırlı bir görüş alanını yakalayabiliyor. IRIS’in keskin çözünürlüğü ile yüksek sayıda AIA’da bir Goldilocks görüntü seti gereklidir.

Bunu çözmek için, Northumbria Üniversitesi’nden araştırmacı Luke McMullan, yüksek tanımlı IRIS görüntülerini incelemek ve ardından daha bol, düşük kaliteli AIA görüntülerini geliştirmek için bir yapay zeka makine öğrenme algoritması eğitti ve gökbilimcilerin ne kadar koronal olduğunu anlamalarını sağlayacak “deepfake’ler” yarattı. yağmur, güneşin atmosferine düşer ve ardından olağandışı ısı katmanlarının gizemini çözer.

Projenin baş araştırmacısı Luke McMullan, “Güneş araştırmaları için altın bir çağda yaşıyoruz” dedi. “Güneş atmosferinin her zamankinden daha yüksek çözünürlüklü görüntülerine erişim sağlamakla kalmıyoruz, aynı zamanda bu gözlemlerle paralel olarak makine öğrenimi tekniklerinin hızlı gelişimi ve uygulanması, topluluğu onlarca yıldır rahatsız eden sorunlara yanıt bulmamızı sağlıyor. • Gözlemler ve makine öğrenimi arasındaki bu işbirliğinin daha da derinleşeceğini ve bilimsel cephaneliğimizde temel bir araç haline geleceğini tahmin ediyoruz.”