Az AI segít a napkitörések pontos és gyors előrejelzésében

Az Egyesült Államok Nemzeti Tudományos Alapítványa (National Science Foundation) több mint félmillió dolláros támogatást ítélt meg egy olyan mesterséges intelligencia alapú rendszer kifejlesztésére, ami gyors és pontos előrejelzéseket nyújt a Nap felszínén kialakuló robbanásszerű űridőjárási eseményekről.

A hároméves, 593.864 dollár (kb. 211,5 millió forint) összértékű projektet a New Jersey-i Műszaki Egyetem (NJIT) Űridőjárási Tudományok Intézetének kutatója, Yan Xu és a Ying Wu Számítástudományi Főiskola munkatársa, Jason Wang vezeti – áll az intézmények közleményében. A cél egy olyan AI-alapú előrejelző rendszer, az ún. SolarDM kifejlesztése, ami képes napokkal előre jelezni a napkitöréseket, és értékes adatokat szolgáltatni a Nap atmoszférájában zajló összetett mágneses folyamatok megértéséhez.

„A nagyobb napkitöréseket a Nap koronájában végbemenő mágneses folyamatok idézik elő, azonban a megfigyelési nehézségek és a rendelkezésre álló műszerek korlátozottsága miatt eddig nem rendelkeztünk róluk elegendő adattal” – mutatott rá Xu. „Az atmoszféra alsóbb rétegeinek megfigyelése kulcsfontosságú ahhoz, hogy háromdimenziós mágneses tereket tudjunk tanulmányozni. A SolarDM által nyert adatok révén lehetőség nyílik a koronában zajló folyamatok jobb megértésére, és ezen keresztül a napkitörések pontosabb előrejelzésére.”

Az NJIT szerint a mágneses vonalak megszakadása és újracsatlakozása állhat az olyan robbanásszerű események hátterében, amelyek komoly hatással lehetnek a földi technológiákra, például a műholdas kommunikációra.

A Nap második légköri rétegében, a kromoszférában zajló mágneses folyamatok megfigyelése azonban továbbra is kihívást jelent. Ez a régió, a Nap legalacsonyabb rétege, a fotoszféra fölött helyezkedik el, csak ritkán látható, és az ottani viszonyok vizsgálata korlátozott. A NJIT kutatói éppen ezért hívták segítségül a mesterséges intelligenciát. Az AI segítségével szintetikus mágneses vektortérképeket készítenek, amelyek a fotoszféra és a kromoszféra mágneses mezőinek dinamikáját mutatják be. Ezek az adatok új fényt deríthetnek a napkitörések előjeleit rejtő folyamatokra.

„Az AI rendszer betanítása és tesztelése rendkívüli kihívást jelent, mivel a földi és űrbéli megfigyelőállomások eltérő műszerekkel dolgoznak, ami nehezíti a magas minőségű adatok összehangolását” – magyarázta Wang. „A jelenlegi napkitörés-előrejelző rendszerek legfeljebb 24 órás előrejelzési ablakot biztosítanak, de a SolarDM segítségével akár háromnapos előrejelzési időtáv is elérhetővé válhat.”

Xu és Wang szerint az új rendszer képes lesz megjósolni, mikor és hol alakulnak ki a napkitörések, több millió mérföldnyire a Nap atmoszférájában. „Az AI modell által generált előrejelzések mögötti magyarázatok jelentősen hozzájárulhatnak ahhoz, hogy jobban megértsük ezeket a rendkívüli erejű jelenségeket” – fűzte hozzá Xu.

Gábor János, NEW technology