Нейросеть научили предсказывать космическую погоду

Речь о корональных дырах.

Астрономы из Сколковского института науки и технологий разработали нейросеть, которая автоматически определяет границы этих дыр на снимках Солнца.

Солнечный ветер и другие солнечные явления происходят из-за корональных дыр — темных и холодных областей на поверхности Солнца, в которых линии магнитного поля разрываются. Нейросеть замечает эти разрывы и сообщает о новой корональной дыре.

Когда на Солнце мало вспышек, основным источником геомагнитных бурь становятся именно корональные дыры. Тех самых геомагнитных бурь, когда многие метеозависимые люди плохо себя чувствуют — у них повышается артериальное давление, работать не хочется, голова болит, обостряются хронические заболевания, в том числе аллергия, и вообще как-то тревожно.

Из этих дыр к нам идет поток высокоскоростного солнечного ветра со скоростью 600 километров в секунду — это вдвое быстрее, чем обычный солнечный ветер.

Но если нам остается со своим самочувствием только смириться и при возможности просто пролежать весь день на диване, то приборы, на которые влияет космическая погода, можно и нужно перенастраивать, и именно для этого нейросеть и предсказывает погоду в космосе.

Снимки для нейросети в разных областях ультрафиолетового излучения делают космические телескопы, когда наблюдают за атмосферой и поверхностью Солнца.

Выглядят они примерно так.

Ученые пока не могут точно сказать, как именно образуются пятна, вспышки и корональные выбросы на Солнце. Как рождается солнечный ветер — тоже непонятно.

Но зато теперь нам стало проще их отслеживать и предсказывать геомагнитные бури на Земле.

Хоть от корональных дыр геомагнитные бури и небольшие, но нам не нужны даже незначительные помехи в работе техники, не говоря уж о полном ее отказе, как в XIX веке, когда по всей Европе и Северной Америке из-за магнитной бури отказали телеграфные системы, и по всему миру люди видели такое яркое северное сияние, что среди ночи подумали, что наступило утро, и пошли готовить завтрак.

Нейросеть обучали на 1700 снимках, которые сделала космическая обсерватория SDO между 2010 и 2017 годами. Нейросеть училась хорошо — она обнаруживала корональные дыры и правильно определяла их границы в 98% случаев.

Более того, для поиска корональных дыры, ей хватало данных о магнитном поле Солнца, полученных только с помощью радиотелескопов и прочих научных приборов.

Это значит, что для отслеживания корональных дыр только наземных приборов вполне достаточно, ведь на Земле у нас нет возможности напрямую наблюдать корональные дыры в виде темных пятен, которые видны на космических изображениях в EUV-диапазоне и мягком рентгеновском диапазоне, а есть лишь возможность регулярно измерять магнитное поле Солнца.