IA da NASA prevê regiões ativas solares com 12h de antecedência

O Centro Científico COFFIES da NASA desenvolveu um modelo de aprendizado de máquina capaz de prever o surgimento de regiões ativas no Sol com até 12 horas de antecedência. O modelo, descrito no Journal of Geophysical Research: Machine Learning and Computation, utiliza uma arquitetura de transformador com janela deslizante para detectar mudanças sutis nas ondas acústicas e nos campos magnéticos sob a superfície solar.

A equipe do COFFIES inclui pesquisadores do Instituto de Tecnologia de Nova Jersey (NJIT), da Universidade de Princeton e do Centro de Pesquisa Ames da NASA. Eles analisaram dados do Observatório de Dinâmica Solar da NASA e usaram recursos de supercomputação em Ames. Alexander Kosovichev, co-investigador do COFFIES no NJIT, afirmou que a técnica identifica precursores em pequenas variações da potência acústica do Sol, comparando-as a "uma leve mudança no ritmo dentro de uma orquestra muito barulhenta".

Regiões ativas são concentrações de campos magnéticos que emergem na superfície solar como manchas solares. Elas são os principais motores das erupções solares e ejeções de massa coronal, que podem ameaçar astronautas, desativar satélites e interromper comunicações de rádio na Terra. As previsões operacionais atuais do Centro de Previsão de Clima Espacial da NOAA e da Força Aérea dos EUA monitoram regiões ativas já visíveis no Sol para estimar probabilidades de erupções.

O novo modelo de IA move uma janela de visualização de tamanho fixo ao longo de uma longa linha do tempo da atividade solar, concentrando-se nos dados recentes enquanto lembra os padrões gerais. Isso permite que os previsores estimem as localizações aproximadas das manchas solares emergentes, em vez de depender da contagem das manchas já visíveis. O modelo ainda não está pronto para previsão operacional em tempo real, mas a equipe planeja validá-lo em muitos outros eventos solares conhecidos.

COFFIES, sigla para Consequence Of Fields and Flows in the Interior and Exterior of the Sun, é um dos três centros científicos DRIVE da NASA. Ele se concentra nos processos interconectados por trás da atividade solar e de seu ciclo de 11 anos. Michelangelo Romano, diretor adjunto do Escritório de Análise de Clima Espacial Moon to Mars da NASA, disse que o modelo pode fornecer novas capacidades para prever locais potenciais de erupções com antecedência, oferecendo suporte adicional às missões da NASA.

O monitoramento do clima espacial pela NASA é fundamental para as missões Artemis à Lua e futuras missões tripuladas a Marte. Equipes da NASA e da NOAA colaboram para transformar pesquisas em ferramentas operacionais, incluindo o Grupo de Análise de Radiação Espacial, o Escritório de Análise de Clima Espacial Moon to Mars e o Centro de Modelagem Coordenada Comunitária. A previsão do surgimento de regiões de manchas solares, especialmente no lado oculto do Sol, pode complementar os modelos atuais usados por essas equipes.