هوش مصنوعی نقشه میدان مغناطیسی خورشید را با دقت بیسابقه ترسیم کرد
به گزارش بخش اقتصاد وبانگاه بر اساس دادههای منتشرشده در ایسنا، میدان مغناطیسی خورشید که فعالیت شرارهها و طوفانهای مغناطیسی را کنترل میکند، ساختاری بسیار پیچیده دارد. پژوهشگران آمریکایی بهتازگی با بهرهگیری از هوش مصنوعی، گامی مهم در نقشهبرداری از این میدان مغناطیسی برداشتهاند.
به نقل از یونیورس اسپیس تک، پژوهشگران «مؤسسه نجوم دانشگاه هاوایی» (IfA) رویکرد جدیدی را در مطالعه خورشید در پیش گرفتهاند. یک گروه پژوهشی به سرپرستی این دانشگاه، مدل هوش مصنوعی نوینی را توسعه دادهاند که قادر است میدان مغناطیسی خورشید را بهصورت سهبعدی و با دقتی بیسابقه نقشهبرداری کند. این مدل، پشتیبانی ارزشمندی را برای تحقیقات «تلسکوپ خورشیدی دنیل ک اینوی» (DKIST) فراهم میکند که توسط «رصدخانه ملی خورشیدی» (NSO) ساخته و مدیریت میشود.
«کای یانگ»، سرپرست این پژوهش، با اشاره به اهمیت خورشید بهعنوان قدرتمندترین منبع آبوهوای فضایی، تأکید کرد که فعالیتهای خورشیدی میتواند بهطور مستقیم زندگی روزمره روی زمین را تحت تأثیر قرار دهد، بهویژه با وابستگی روزافزون ما به فناوری. وی افزود میدان مغناطیسی خورشید، عامل اصلی پدیدههای انفجاری نظیر شرارههای خورشیدی و خروج جرم از تاج خورشیدی است. این دستاورد جدید، به محققان کمک میکند تا علت وقوع این پدیدهها را کشف کرده، پیشبینی آبوهوای فضایی را بهبود بخشیده و هشدارهای زودهنگامتری را برای محافظت از سیستمهای مورد استفاده روزمره ارائه دهند.
میدان مغناطیسی خورشید، فورانهایی را کنترل میکند که میتوانند ماهوارهها، شبکههای برق و ارتباطات زمینی را مختل کنند. اندازهگیری این میدان مغناطیسی، به دلیل پیچیدگیهای موجود، دشوار است و ایجاد نقشههای دقیق را با چالش مواجه میکند. تجهیزات کنونی قادر به نشان دادن انحراف میدان مغناطیسی هستند، اما جهت آن (بهسوی ما یا دور از ما) را مشخص نمیکنند.
مشکل دیگر، تعیین ارتفاع ساختارهای مغناطیسی در هنگام مشاهده لایههای متعدد خورشید است. وجود لکههای خورشیدی نیز این امر را پیچیدهتر میکند، زیرا میدانهای مغناطیسی قوی آنها سطح را به سمت پایین خم کرده و فرورفتگی ایجاد میکنند.
پژوهشگران مؤسسه نجوم دانشگاه هاوایی، با همکاری رصدخانه ملی خورشیدی و «رصدخانه ارتفاع بالا» (HAO) در «مرکز ملی تحقیقات جوی» (NCAR)، یک مدل یادگیری ماشینی جدید را ابداع کردهاند که دادههای واقعی را با قوانین اساسی فیزیک ترکیب میکند. الگوریتم رمزگشایی آنها بر مبنای این اصل ساده استوار است که میدانهای مغناطیسی، حلقههایی بدون آغاز یا پایان تشکیل میدهند. بر این اساس، هوش مصنوعی قادر است جهت واقعی میدان را تعیین کرده و ارتفاع صحیح هر لایه را تخمین بزند.
این روش، بر روی مدلهای رایانهای دقیق خورشید، از جمله مناطق آرام، مناطق فعال روشن و لکههای خورشیدی، بهخوبی عمل میکند. دقت آن بهویژه در درک تصاویر با وضوح بالا که توسط «تلسکوپ خورشیدی دنیل ک اینوی» ثبت شدهاند، بسیار سودمند است.
به لطف این مدل جدید یادگیری ماشینی، تلسکوپ خورشیدی دنیل ک اینوی قادر خواهد بود تا دانشمندان را در دستیابی به نقشههای سهبعدی دقیقتری از میدان مغناطیسی خورشید یاری رساند. این مدل، ویژگیهای مرتبطی نظیر جریانهای الکتریکی برداری در جو خورشید را نیز آشکار میکند که پیشازاین اندازهگیری آنها بسیار دشوار بود. این موارد در کنار یکدیگر، تصویری واضحتر از عوامل ایجاد شرارههای خورشیدی قدرتمند ارائه میدهند.
با بهرهگیری از این دستاوردها، پژوهشگران میتوانند چشمانداز مغناطیسی خورشید را با دقت بیشتری مشاهده کرده و پیشبینیهای مربوط به فعالیت خورشیدی که بر زندگی روی زمین تأثیر میگذارد را بهبود بخشند.