Yapay zeka, güneş manyetik alanına ilişkin yeni bilgiler sağlar

Graz Üniversitesi’ndeki bilim adamları, Skoltech’ten araştırmacılarla işbirliği içinde, güneşin üst atmosferindeki manyetik alanı yarı gerçek zamanlı olarak simüle etmek için yapay zekayı kullanarak güneş fiziğinde bir çığır açtılar. yılında yayınlanan bu araştırma, Doğa Astronomisigüneşin davranışına ve onun uzay havası üzerindeki etkisine ilişkin anlayışımızı ilerletmek için muazzam bir umut vaat ediyor.

Solar manyetik alan, elektrik, havacılık ve uzay tabanlı teknolojimiz gibi kritik altyapılara zarar verebilecek uzay havasının ana itici gücüdür. Şiddetli uzay hava olaylarının ana kaynağı, güneş yüzeyinden güçlü manyetik alanların ortaya çıktığı güneş lekelerinin etrafındaki bölgeler olan güneş aktif bölgeleridir. Mevcut gözlemleme yetenekleri, yalnızca güneşin yüzeyindeki manyetik alanı ölçmemize izin veriyor, ancak enerji oluşumu ve salınımı, güneş atmosferinde, güneşin koronasında daha yüksekte gerçekleşiyor.

Fizik bilgili sinir ağlarının yeteneklerinden yararlanan ekip, gözlemsel verileri fiziksel kuvvetten bağımsız manyetik alan modeliyle başarılı bir şekilde entegre etmeyi başardı ve gözlemlenen fenomen ile güneşin aktivitesini yöneten temel fizik arasındaki bağlantının kapsamlı bir şekilde anlaşılmasını sağladı. Bu son teknoloji yöntem, güneş fiziğinde önemli bir kilometre taşını işaret ediyor ve güneşin sayısal simülasyonları için yeni fırsatlar sunuyor.

Araştırmacılar, gözlemlenen bir güneş aktif bölgesinin evrimini simüle ettiler ve gerçek zamanlı olarak kuvvetsiz manyetik alan simülasyonları gerçekleştirme becerisini gösterdiler. Etkileyici bir şekilde, bu süreç, beş günlük bir gözlem serisini simüle etmek için yalnızca 12 saatten daha az hesaplama süresi gerektirdi. Bu benzeri görülmemiş hız, bilim adamlarının gerçek zamanlı güneş aktivitesi analizleri ve tahminleri yapmalarını sağlayarak, uzay hava olaylarını tahmin etme yeteneğimizi geliştiriyor.

Ekip ayrıca, koronal kütle püskürmeleri gibi güneşteki güneş patlaması olaylarıyla bağlantılı olan koronal hacim içindeki serbest manyetik enerjinin zaman evrimini de inceledi; . Aşırı ultraviyole gözlemleriyle yapılan karşılaştırma, metodolojinin sağlamlığını ve doğruluğunu doğruladı. En önemlisi, sonuçlar, gözlemlenen güneş patlamalarıyla doğrudan ilişkili olan, hem uzamsal hem de zamansal olarak serbest manyetik enerjinin önemli ölçüde tükendiğini ortaya çıkardı.

Baş araştırmacı Robert Jarolim, “Bu bağlamda yapay zekayı kullanmamız, ileriye dönük dönüştürücü bir sıçramayı temsil ediyor. Sayısal simülasyonlar için AI tekniklerinin kullanılması, gözlemsel verileri daha iyi birleştirmemize olanak tanıyor ve simülasyon yeteneklerimizi daha da ilerletmek için büyük bir potansiyele sahip. ”

Skoltech Doçenti Tatiana Podlachikova, “Bilgisayar hızı, uzay hava tahminini iyileştirmek ve güneşin davranışına ilişkin bilgimizi ilerletmek için önemli bir umut vaat ediyor” diyor.

Graz Üniversitesi ve Skoltech’teki bilim adamları tarafından yürütülen bu araştırma, güneş fiziği alanında dikkate değer bir ilerlemeyi temsil ediyor. Yapay zekanın ve fizik bilgili sinir ağlarının gücünden yararlanarak, güneş koronal manyetik alanının gerçek zamanlı simülasyonlarını elde ettiler ve güneş aktivitesini kavrama yeteneğimizde devrim yarattılar.