英國(guó)伯明翰大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出一種AI分析方法,通過(guò)解讀太陽(yáng)內(nèi)部傳播的聲波信號(hào),他們首次預(yù)測(cè)出當(dāng)前太陽(yáng)活動(dòng)周期中太陽(yáng)何時(shí)進(jìn)入相對(duì)平靜階段。這項(xiàng)成果為理解太陽(yáng)內(nèi)部磁活動(dòng)以及預(yù)警空間天氣提供了新工具,相關(guān)研究發(fā)表于新一期《太陽(yáng)物理》雜志。
太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)翻騰,磁場(chǎng)周期性增強(qiáng)和減弱,大約每11年完成一次循環(huán)。周期開(kāi)始時(shí),太陽(yáng)相對(duì)平靜,但隨著進(jìn)程推進(jìn),太陽(yáng)磁場(chǎng)會(huì)變得更加活躍,導(dǎo)致太陽(yáng)黑子數(shù)量增加,太陽(yáng)耀斑和日冕物質(zhì)拋射頻發(fā),大量帶電粒子噴向太空。這些爆發(fā)現(xiàn)象可能會(huì)干擾衛(wèi)星和電網(wǎng),對(duì)人類通信技術(shù)產(chǎn)生直接影響。
但這些劇烈變化并非毫無(wú)征兆。太陽(yáng)表面始終存在細(xì)微的壓力振動(dòng),科學(xué)家稱之為“p?!甭暡?。它們像聲波一樣在太陽(yáng)內(nèi)部傳播,再返回表面,把深層信息帶出來(lái)。幾十年來(lái),科學(xué)家一直利用這些信號(hào)研究太陽(yáng)內(nèi)部結(jié)構(gòu),這門(mén)學(xué)科被稱為“日震學(xué)”。
此次,研究團(tuán)隊(duì)訓(xùn)練AI模型分析長(zhǎng)達(dá)30年的p模數(shù)據(jù)。研究發(fā)現(xiàn),這些聲波的“音高”會(huì)隨著太陽(yáng)活動(dòng)周期而變化,當(dāng)太陽(yáng)活躍時(shí),聲波頻率升高,當(dāng)太陽(yáng)趨于平靜時(shí),聲波頻率則下降。AI識(shí)別出其中復(fù)雜規(guī)律后,預(yù)測(cè)了當(dāng)前太陽(yáng)周期中的一個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn),即何時(shí)重新進(jìn)入“低谷”。
研究團(tuán)隊(duì)將這種方法比作給太陽(yáng)做超聲檢查。借助機(jī)器學(xué)習(xí),過(guò)去難以辨認(rèn)的模式變得清晰,首次可以更系統(tǒng)地追蹤太陽(yáng)深層磁場(chǎng)變化。
這些來(lái)自太陽(yáng)內(nèi)部的“聲學(xué)心跳”可能成為獨(dú)立的預(yù)警指標(biāo)。相比只觀察太陽(yáng)表面黑子或耀斑,直接分析內(nèi)部信號(hào),有望更早發(fā)現(xiàn)即將到來(lái)的強(qiáng)烈活動(dòng),從而為衛(wèi)星運(yùn)行、電網(wǎng)保護(hù)和空間任務(wù)提供更多準(zhǔn)備時(shí)間。
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