随着人类把目光投向月球和更远的星空,预测太空天气——这一主要由太阳驱动的空间环境变化——变得前所未有的重要。如今,一个由天体物理学家和数据科学家组成的NASA团队研发出了一种新型机器学习模型,能在太阳活跃区域出现前最多12小时进行预测。 太阳表面始终处于剧烈翻腾之中。局部强磁场会突然冲破太阳表面,形成太阳黑子。太空天气预报员会为黑子编号并持续追踪,因为它们是活跃区域的可见标志,而这些活跃区域正是太阳耀斑和日冕物质抛射等强烈太空天气事件的“引擎”。这类爆发会将高能辐射和带电粒子波抛向太空,形成可能威胁宇航员、瘫痪卫星并干扰地球无线电通讯的磁暴。 该团队名为COFFIES(太阳内外流场与后果研究),是一个NASA DRIVE科学中心,汇集了新泽西理工学院、普林斯顿大学和NASA艾姆斯研究中心的科研力量。他们采用了先进的人工智能架构,以捕捉活跃区域形成前太阳表面微妙的时间性模式变化。通过分析NASA太阳动力学观测卫星传回的数据,并借助艾姆斯研究中心的超级计算资源,这一新方法得以识别声波中由黑子区域在太阳表面下方形成并上浮过程引起的扰动。相关成果已发表于《地球物理研究杂志:机器学习与计算》期刊。

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