Site icon Global Science

Space weather, un aiuto dall’intelligenza artificiale

E se l’intelligenza artificiale potesse aiutarci a prevedere i comportamenti del Sole? È la sfida di un team di ricerca guidato dall’Università di Graz in Austria, che ha applicato i suoi studi sulle reti neurali niente meno che alla nostra stella. Con l’obiettivo di comprendere meglio le imprevedibili e spesso burrascose attività solari, in modo da poterle anticipare. Arrivando, perché no, a vere e proprie previsioni metereologiche spaziali ottenute grazie alle ‘armi’ dell’intelligenza artificiale.

Ma facciamo un passo indietro. La superficie del Sole è un ambiente tutt’altro che tranquillo: tempeste, espulsioni di massa coronale, macchie, vento solare. Tutti questi fenomeni turbolenti sono regolati dalla complessa attività magnetica della nostra stella, cha a sua volta dipende dal movimento del plasma. A partire dagli anni ’70, gli scienziati hanno iniziato a studiare il funzionamento di questo magnetismo, ma esistono ancora molte incognite. Tra queste, una delle principali è la presenza dei cosiddetti buchi coronali: si tratta di regioni in cui la corona solare è meno densa e la temperatura è inferiore. In queste aree le particelle di plasma fluiscono a maggior velocità, sfuggendo nello spazio interplanetario e lasciando appunto un ‘buco’ nella corona.  Le particelle in fuga formano flussi di vento solare ad alta velocità che possono alla fine colpire la Terra, causando tempeste geomagnetiche. Un fenomeno che può avere effetti anche molto dannosi sulle nostre telecomunicazioni.

Prevedere la posizione e l’evoluzione dei buchi coronali è molto difficile per gli strumenti astronomici convenzionali. Esistono infatti altre regioni apparentemente simili nell’atmosfera solare, ad esempio i filamenti, e distinguere queste strutture dai buchi coronali è praticamente impossibile. Ed è qui che entra in gioco l’intelligenza artificiale. Il team di ricerca guidato dagli scienziati austriaci ha messo a punto una rete neurale chiamata CHRONNOS (acronimo di Coronal Hole RecOgnition Neural Network Over multi-Spectral-data) progettata proprio per identificare i buchi coronali.

«L’intelligenza artificiale – spiega Robert Jarolim, leader dello studio e del relativo articolo apparso su Astronomy & Astrophysics – ci permette di identificare i buchi coronali in base alla loro intensità, forma e proprietà del campo magnetico, che sono gli stessi criteri che un osservatore umano prende in considerazione».

Una volta messo a punto il loro modello, gli scienziati lo hanno ‘addestrato’ utilizzando circa 1700 immagini di buchi coronali raccolte tra il 2010 e il 2017. I risultati mostrano che il metodo è coerente per tutti i livelli di attività solare, e fa quindi ben sperare rispetto al suo impiego nell’ambito dello space weather. Utilizzare l’intelligenza artificiale per migliorare le previsioni metereologiche spaziali potrebbe aiutare, ad esempio, a rendere sempre più sicure le comunicazioni satellitari. Senza contare il potenziale balzo in avanti nella conoscenza dei complessi fenomeni che agitano la superficie della nostra stella.

Exit mobile version