Исследователи из Грацского университета и Сколтеха использовали искусственный интеллект для моделирования магнитного поля верхней атмосферы Солнца. В исследовании, опубликованном в Nature Astronomy, они подтвердили эффективность симуляции, сравнив результаты модели с реальными наблюдениями в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне. Разработка поможет лучше понять поведение Солнца и его влияние на космическую погоду.
Исследователи использовали возможности нейросетей, чтобы объединить астрономические наблюдения за Солнцем и физическую модель бессилового магнитного поля. Обученный ИИ связывает наблюдаемые явления и физические принципы, лежащие в основе солнечной активности, в том числе, солнечных вспышек и корональных выбросов массы.
Симуляция показывает эволюцию активных областей на Солнце. При этом моделирование бессилового магнитного поля выполняется практически в реальном времени: на вычисления по симуляции пятидневной серии наблюдений уходит всего 12 ч. Высокая скорость позволяет проводить анализ и предсказывать солнечную активность в реальном времени.
Линии магнитного поля на Солнце. Цветом показаны наблюдаемые линии , серым — компьютерная симуляция для областей на большей высоте над поверхностью Солнца. Изображение: Роберт Яролим и др., Nature Astronomy
Магнитное поле Солнца — основной фактор, определяющий «погодные» явления в межпланетной среде. Спутниковые наблюдения позволяют измерять магнитное поле лишь на поверхности звезды, однако накопление и последующий выброс энергии происходит в верхнем слое солнечной атмосферы — короне. Компьютерная симуляция закрывает этот пробел в информации о солнечной активности.
Численное моделирование с использованием ИИ позволяет лучше использовать данные наблюдений, и потенциал для дальнейшего расширения возможностей нашей симуляции весьма велик.
Роберт Яролим, научный сотрудник Грацского университета и соавтор исследования
