Нов модел разкрива скритата турбулентност в атмосферата на Слънцето
Скритите турбулентни придвижвания навътре в слънчевата атмосфера могат да бъдат предсказани точно с помощта на новоразработена невронна мрежа.
Базираният на изкуствен интелект модел се нуждае само от температурните стойности и данните за отвесно придвижване, събрани от повърхността на слънчевата фотосфера. Вследствие на това той може да разпознава много тъкмо хоризонталните придвижвания под повърхността. Подобно нещо би могло да ни помогне да разберем по-добре слънчевата конвекция и процесите, които генерират детонациите и струите, извиращи от Слънцето.
„ Създадохме нова конволюционна невронна мрежа*, с цел да изчислим пространственото систематизиране на хоризонталната скорост, като използваме пространствените публикувания на температурата и отвесната скорост – написа екипът, управителен от астронома Риотаро Ишикава от Националната астрономическа обсерватория на Япония. – Това докара до ефикасното различаване както на пространствено разположените, по този начин и на съсредоточените характеристики… В съпоставяне с тези в по-стари изследвания нашата мрежа демонстрира висока продуктивност на съвсем всички пространствени мащаби. “
Слънчевата фотосфера е оня район от атмосфера на нашата звезда, който най-често се дефинира като нейна повърхнина. Това е най-долният слой на слънчевата атмосфера – точно тук пораждат слънчевите петна, слънчевите изригвания и короналните изхвърляния на маса.
Ако се вгледате по-внимателно в слънчевата атмосфера, ще осъзнаете, че тя не е идентична – покрита е с обособени детайли, скупчени на едно място (в своя център са по-светли, до момента в който по краищата си – по-тъмни). Това са така наречен гранули и те се намират на върха на конвекционни кафези в слънчевата плазма. Горещата плазма се надига в средата и по-късно пада назад по краищата, до момента в който се движи на открито и се охлажда.
Когато следим тези кафези, ние можем да измерим тяхната температура, както и придвижването им чрез доплеровия резултат. Хоризонталното придвижване обаче не може да бъде засечено непосредствено. По-малките потоци в тези кафези обаче постоянно си взаимодействат със слънчевите магнитни полета и създават други слънчеви явления. Освен това се счита, че турбуленцията също има роля при загряването на слънчевата корона. Ето за какво учените желаят да схванат по какъв начин тъкмо се държи плазмата във фотосферата.
Ишикава и неговите сътрудници създават числени симулации на турбулентността на плазмата и употребяват три разнообразни набори от симулационни данни, с цел да обучат своята невронна мрежа. Те откриват, само въз основата на данните за температурата и отвесните потоци, че изкуственият разсъдък може да опише много тъкмо хоризонталните потоци в симулацията, които кардинално не бихме могли да засечем при действителни наблюдения на Слънцето.
Това значи, че можем да подаваме данни от Слънцето в новия модел и да чакаме, че резултатите, които получаваме, ще дават отговор на действителността.
Невронната мрежа обаче се нуждае от в допълнение калибриране. Да, тя може да засича по-големите потоци, само че към момента има усложнения при открояването на по-малките характерности. Факт е, че по-малките турбиленции са основни при някои калкулации. Ето за какво идната стъпка на учените е да намерят решение на този проблем.
Изследването е оповестено в Astronomy & Astrophysics
Източник: Science Alert
