Cientistas da Universidade de Graz, em colaboração com pesquisadores da Skoltech, alcançaram um avanço na física solar, utilizando inteligência artificial para simular o campo magnético na atmosfera superior do sol quase em tempo real. Esta pesquisa, publicada na Nature Astronomy , é uma promessa imensa para o avanço da nossa compreensão do comportamento do sol e seu impacto no clima espacial.

O campo magnético solar é o principal impulsionador do clima espacial, que pode causar danos a infraestruturas críticas como eletricidade, aviação e nossa tecnologia baseada no espaço. A principal fonte de eventos climáticos espaciais severos são as regiões solares ativas, que são regiões em torno de manchas solares onde fortes campos magnéticos emergem através da superfície solar. As capacidades de observação atuais apenas nos permitem medir o campo magnético na superfície do sol, no entanto, o acúmulo e a liberação de energia ocorrem mais acima na atmosfera solar, a coroa do sol.

Aproveitando os recursos das redes neurais informadas pela física, a equipe conseguiu integrar com sucesso os dados observacionais com o modelo de campo magnético livre de força física, fornecendo uma compreensão abrangente da conexão entre os fenômenos observados e a física subjacente que governa a atividade do sol. Este método de ponta marca um marco significativo na física solar e abre novas oportunidades para simulações numéricas do sol.

Os pesquisadores simularam a evolução de uma região solar ativa observada e demonstraram a capacidade de realizar simulações de campo magnético sem força em tempo real. Impressionantemente, esse processo exigiu apenas menos de 12 horas de tempo de computação para simular uma série de observações de cinco dias. Essa velocidade sem precedentes permite que os cientistas realizem análises e previsões em tempo real da atividade solar, aprimorando nossa capacidade de prever eventos climáticos espaciais.

A equipe estudou ainda mais a evolução temporal da energia magnética livre dentro do volume coronal, que está ligada a eventos eruptivos solares no sol, como ejeções de massa coronal - grandes nuvens de plasma ejetadas da atmosfera do sol a velocidades de 100 a 3.500 km/s . A comparação com observações no ultravioleta extremo confirmou a robustez e precisão da metodologia. Crucialmente, os resultados revelaram depleções significativas de energia magnética livre, tanto espacial quanto temporalmente, que se correlacionam diretamente com as erupções solares observadas.

Robert Jarolim, o pesquisador principal, disse: "Nosso uso de inteligência artificial neste contexto representa um salto transformador. O uso de técnicas de IA para simulações numéricas nos permite incorporar melhor os dados observacionais e tem grande potencial para avançar ainda mais nossas capacidades de simulação. "

A professora associada da Skoltech, Tatiana Podlachikova, diz: "A velocidade da computação é uma promessa significativa para melhorar a previsão do clima espacial e avançar nosso conhecimento sobre o comportamento do sol".

Esta pesquisa conduzida pelos cientistas da Universidade de Graz e Skoltech representa um avanço notável no campo da física solar . Ao aproveitar o poder da IA ??e das redes neurais informadas pela física, eles conseguiram simulações em tempo real do campo magnético solar coronal , revolucionando nossa capacidade de compreender a atividade solar.