Ученые научились «слушать» Солнце и предсказывать опасные вспышки
Ученые разработали метод на основе искусственного интеллекта, который позволяет буквально прослушивать внутренние процессы нашей звезды по звуковым колебаниям. Подход может стать новой системой раннего предупреждения о солнечных возмущениях, способных нарушить работу спутников, энергосетей и средств связи, пишет Phys.org.
Как Солнце «разговаривает»
В основе метода лежат так называемые p-моды — акустические волны, которые движутся под поверхностью Солнца. Они зарождаются в глубоких слоях, проходят сквозь звезду и возвращаются обратно, неся с собой ценную информацию о том, что происходит внутри.
Есть целая наука — гелиосейсмология. По аналогии с тем, как сейсмологи по землетрясениям изучают недра Земли, гелиосейсмологи по колебаниям Солнца восстанавливают картину его внутреннего устройства. Оказалось, что частота этих волн меняется в такт 11-летнему циклу солнечной активности. В начале цикла Солнце спокойно, затем его магнитное поле разогревается, появляется больше пятен, вспышек и корональных выбросов массы. Именно эти явления могут создавать проблемы для нашей техники.
Что сделали ученые
Исследователи под руководством Рекхи Джайн изучили данные о p-модах, накопленные за 30 лет, и применили к ним модель машинного обучения. Обучив алгоритм, они смогли предсказать, когда в текущем солнечном цикле частота этих волн перейдет к более спокойной фазе. По сути, нейросеть научилась «расшифровывать акустическое сердцебиение» звезды.
Как объясняет Джайн, Солнце не просто дает нам свет — оно во многом формирует условия жизни на Земле. Новый метод позволяет отслеживать, как энергия переносится из глубоких недр на поверхность и дальше в космос. Это помогает связать процессы внутри звезды с теми возмущениями, которые выводят из строя спутники и электросети.
Умение прогнозировать поведение p-волн дает исследователям независимый индикатор для оценки периодов повышенной солнечной активности, связанных с изменениями магнитного поля, скрытыми под поверхностью. Гелиосейсмология благодаря этому может стать важным инструментом в области прогнозирования космической погоды.
Работа объединяет несколько дисциплин: физику Солнца, магнитогидродинамику, машинное обучение и науки об атмосфере. Авторы уверены: чем глубже мы поймем свойства солнечных волн, тем точнее сможем предсказывать поведение нашей звезды — и тем надежнее защитим наши технологии от ее капризов.
