Ученые из Грацского университета и Сколтеха совершили прорыв в солнечной физике. Они разработали компьютерную симуляцию на основе искусственного интеллекта, которая отражает состояние магнитного поля верхней атмосферы Солнца в близком к реальному времени режиме.
Именно это поле активно влияет на формирование «погодных» явлений в межпланетной среде, которые могут быть опасны здесь, на Земле, для линий электропередачи, авиации, космической техники и другой инфраструктуры. Неблагоприятную космическую погоду обычно связывают с активными областями на Солнце — участками вокруг солнечных пятен, где сильное магнитное поле прорывается через поверхность.
Пока ученые могут напрямую наблюдать и измерять магнитное поле лишь на поверхности звезды, однако накопление и выброс энергии происходят в верхнем слое солнечной атмосферы — короне.
Объединить данные наблюдений и физическую модель магнитного поля ученым помогли нейросети. Это расширило возможности численного моделирования Солнца.
Созданная авторами симуляция показывает эволюцию наблюдаемой активной области на Солнце, причем на вычисления по симуляции пятидневной серии наблюдений уходит всего 12 часов. Такая высокая скорость позволяет проводить анализ и предсказывать солнечную активность почти в реальном времени.
«Применение нами искусственного интеллекта в новой сфере представляет собой резкий скачок, переход на новый уровень. Численное моделирование с использованием ИИ позволяет лучше использовать данные наблюдений, и потенциал для дальнейшего расширения возможностей нашей симуляции весьма велик», — прокомментировал результаты исследования научный сотрудник Грацского университета и первый автор научной статьи Роберт Яролим.
«Высокая скорость вычислений позволяет говорить о значительных перспективах в плане повышения точности прогнозов космической погоды и с точки зрения понимания Солнца в целом», — подчеркнула соавтор исследования, доцент Сколтеха и директор Центра системного проектирования Татьяна Подладчикова.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Astronomy.
