Las bengalas solares pueden ser una amenaza para el GPS y los satélites de comunicaciones
NASA/SDO/AIA
Un modelo de inteligencia artificial entrenado en imágenes satelitales de la NASA puede pronosticar cómo se verá el sol en el futuro, incluso prediciendo la apariencia de bengalas solares que pueden advertir sobre el clima espacial peligroso para la Tierra.
“Me encanta pensar en este modelo como un telescopio de IA donde puedes mirar el sol y puedes entender los estados de ánimo”, dice Juan Bernabé-Moreno en IBM Research Europe.
Los estados de ánimo del sol son importantes porque estallidos de actividad solar puede bombardear la Tierra con partículas de alta energía, radiografías y radiación ultravioleta extrema. Estos pueden alterar los GPS y los satélites de comunicaciones, y potencialmente dañar a los astronautas e incluso a las personas en las aerolíneas comerciales. Las bengalas solares pueden ser seguidas por eyecciones de masa coronal, lo que puede interrumpir el propio campo magnético de la Tierra y crear tormentas geomagnéticas capaz de noquear rejillas eléctricas.
Bernabé-Moreno y sus colegas de IBM y NASA entrenaron un modelo de IA llamado Surya, después de la palabra sánscrita para Sun, en nueve años de datos del Observatorio de Dinámica Solar de la NASA. El satélite captura imágenes de ultra alta resolución del sol en 13 longitudes de onda diferentes. El modelo AI aprendió a identificar patrones en los datos visuales y generar imágenes de cómo se vería el sol desde el punto de vista del observatorio en el futuro.
Cuando se probó en datos históricos de destellos solares, el modelo Surya predijo la aparición de una bengala solar dentro del día siguiente con un 16 % mejor precisión que un modelo de aprendizaje automático estándar. También podría generar la imagen visual de una llamarada que el observatorio vería hasta dos horas en el futuro.
“El poder de la IA es que tiene la capacidad de aprender la física de una manera más indirecta: desarrolla una intuición sobre cómo funciona la física”, dice Lisa Upton en el Southwest Research Institute en Colorado.
Upton dice que está especialmente interesada en si el modelo Surya puede ayudar a predecir la actividad solar al otro lado del sol y en los polos, donde los instrumentos científicos de la NASA no pueden hacer observaciones directas. Surya no intenta explícitamente modelar el lado lejano del sol, pero aún ha demostrado ser exitoso en predecir cómo se verá el sol varias horas en el futuro, cuando parte del lado más lejano ha girado a la vista, dice Bernabé-Moreno.
Pero no está claro si el modelo AI puede abordar los desafíos existentes para predecir exactamente cómo la actividad solar puede afectar la Tierra, dice Bernard Jackson en la Universidad de California, San Diego. Esto se debe a que actualmente no hay forma de observar directamente las configuraciones del campo magnético entre el sol y la tierra, que es lo que determina los caminos de las partículas de alta energía que viajan hacia afuera desde nuestra estrella.
Bernabé-Moreno dice que el modelo está destinado a ser utilizado por los científicos, pero las integraciones futuras con otros sistemas de inteligencia artificial que pueden aprovechar las capacidades de Surya para responder preguntas básicas sobre la actividad solar futura podrían hacer que sea más accesible para los operadores de la red eléctrica o los propietarios de constelaciones satelitales como parte de un sistema de advertencia temprana.
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