Un estimado colega nos comparte el presente artículo, elaborado por Skolkovo Institute of Science and Technology (Skolkovo-IST), publicado el 14 de julio de 2023 en el boletín de noticias de PHYSC.ORG y traducido por nosotros para este espacio. Veamos de qué se trata.
Científicos de la Universidad de Graz, en colaboración con investigadores de Skoltech-IST, lograron un gran avance en la física solar al utilizar inteligencia artificial para simular el campo magnético en la atmósfera superior del Sol casi en tiempo real. Esta investigación, publicada en Nature Astronomy, es una gran promesa para avanzar en nuestra comprensión del comportamiento del Sol y su impacto en el clima espacial.
El campo magnético solar es el principal impulsor del clima espacial, que puede causar daños a infraestructuras críticas como la electricidad, la aviación y nuestra tecnología espacial. La principal fuente de fenómenos meteorológicos espaciales severos son las regiones solares activas, que son regiones alrededor de las manchas solares donde emergen fuertes campos magnéticos a través de la superficie solar. Las capacidades de observación actuales solo nos permiten medir el campo magnético en la superficie del Sol, sin embargo, la acumulación y liberación de energía ocurre más arriba en la atmósfera solar, la corona del Sol.
Al aprovechar las capacidades de las redes neuronales utilizadas por la física, el equipo logró integrar con éxito los datos de observación con el modelo de campo magnético libre de fuerza física, proporcionando una comprensión integral de la conexión entre los fenómenos observados y la física subyacente que gobierna la actividad del Sol. Este método de vanguardia marca un hito importante en la física solar y abre nuevas oportunidades para las simulaciones numéricas del Sol.
Los investigadores simularon la evolución de una región solar activa observada y demostraron la capacidad de realizar simulaciones de campos magnéticos sin fuerza en tiempo real. Sorprendentemente, este proceso solo requirió menos de 12 horas de tiempo de cálculo para simular una serie de observación de cinco días. Esta velocidad sin precedentes permite a los científicos realizar análisis y pronósticos en tiempo real de la actividad solar, lo que mejora nuestra capacidad para predecir eventos meteorológicos espaciales.
El equipo estudió más a fondo la evolución temporal de la energía magnética libre dentro del volumen coronal, que está vinculada a los eventos eruptivos solares en el sol, como las eyecciones de masa coronal: grandes nubes de plasma expulsadas de la atmósfera del sol a velocidades de 100 a 3500 km/s. La comparación con las observaciones ultravioleta extremas confirmó la solidez y precisión de la metodología. Crucialmente, los resultados revelaron agotamientos significativos de energía magnética libre, tanto espacial como temporalmente, que se correlacionan directamente con las erupciones solares observadas.
Robert Jarolim, el investigador principal, dijo: "Nuestro uso de la inteligencia artificial en este contexto representa un gran salto transformador. El uso de técnicas de IA para simulaciones numéricas nos permite incorporar mejor los datos de observación y tiene un gran potencial para avanzar aún más en nuestras capacidades de simulación".
La profesora asociada de Skoltech, Tatiana Podlachikova, dijo: "La velocidad de la computación es una gran promesa para mejorar el pronóstico del clima espacial y avanzar en nuestro conocimiento del comportamiento del Sol".
Esta investigación realizada por científicos de la Universidad de Graz y Skoltech representa un avance notable en el campo de la física solar. Al aprovechar el poder de la IA y las redes neuronales informadas por la física, lograron simulaciones en tiempo real del campo magnético de la corona solar, revolucionando nuestra capacidad para comprender la actividad solar.
