Физики научились предсказывать фазы солнечной активности с помощью машинного обучения
Ученые разработали алгоритм, который анализирует акустические колебания внутри Солнца внутри Солнца и помогает предсказывать космическую погоду. Каждые одиннадцать лет магнитная активность Солнца проходит через определенный цикл. Сначала звезда ведет себя спокойно, но затем магнитное поле становится агрессивнее. На поверхности появляется больше пятен, происходят вспышки и выбросы корональной массы. Они нарушают работу спутников, электросетей и систем связи на Земле.
На поверхности Солнца ученые фиксируют колебания лучевой скорости плазмы, вызванные внутренними волнами давления. Физики называют их p-модами. Эти волны проникают глубоко в недра звезды, а затем возвращаются на поверхность и приносят информацию о том, как устроено Солнце внутри. Физики десятилетиями следят за этими колебаниями. Они составляют карту внутренних структур звезды точно так же, как сейсмологи изучают недра Земли с помощью землетрясений. Частотный сдвиг этих волн меняется вместе с одиннадцатилетним циклом солнечной активности.
Простыми словами, под лучевой скоростью физики понимают движение вещества строго в направлении к наблюдателю или от него. Когда внутреннее давление раскаленного газа заставляет поверхность Солнца циклически пульсировать, плазма колеблется, смещая спектральные линии излучаемого света. Этот физический процесс, регистрируемый наземными телескопами с помощью эффекта Доплера, и позволяет ученым буквально «слушать» пульс нашей звезды.
Солнце сбивает спутники: как геомагнитные бури вредят космонавтике
Команда под руководством доктора Рекхи Джайн опубликовала исследование в журнале Solar Physics. Ученые обучили модели машинного обучения расшифровывать p-моды. Этот метод гелиосейсмологического зондирования позволяет физикам видеть внутренности Солнца. Исследователи проанализировали данные о колебаниях плазмы за последние 30 лет. Так алгоритм смог рассчитать, когда в текущем цикле сдвиг частот перейдет в спокойную фазу.
Доктор Джайн отмечает, что машинное обучение помогает отследить, как энергия движется из глубин Солнца к его поверхности. Это показывает прямую связь между процессами внутри звезды и возмущениями, которые влияют на космическую погоду и мешают работе спутников на орбите. Теперь исследователи получили независимый индикатор. Он помогает заранее узнавать о периодах высокой активности, которая зависит от того, как меняется магнитное поле под поверхностью звезды.
На обложке генерация ProКосмос
Самое популярное
