Los investigadores han desarrollado una nueva herramienta que podría ser el primer paso para predecir el clima espacial con semanas de anticipación en lugar de horas.
Un sistema de alerta anticipada del clima espacial desarrollado por el Centro Nacional de Investigación Atmosférica de la Fundación Nacional de Ciencias (NSF NCAR) y el Instituto de Investigación del Suroeste (SwRI) podría ayudar a las agencias gubernamentales y la industria a reducir los impactos en el GPS, las redes eléctricas, la seguridad de los astronautas y más.
La herramienta, conocida como PINNBADS, avanza una nueva generación de herramientas de predicción basadas en la física y habilitadas por IA para comprender y predecir mejor el clima extremo en el espacio.
La creciente amenaza del clima espacial
El clima espacial causado por erupciones solares y eyecciones de masa coronal (CME) plantea riesgos importantes para nuestra forma de vida moderna, dependiente de la tecnología.
Cuando el sol explota, libera una gran cantidad de partículas cargadas y radiación. Una vez que llegan a la Tierra, pueden provocar tormentas geomagnéticas e interferir con la infraestructura de tres formas principales:
Fallas en la red eléctrica: los cambios rápidos en los campos magnéticos pueden inducir un exceso de corriente en las líneas eléctricas de larga distancia, lo que podría hacer explotar los transformadores y provocar cortes de energía generalizados y prolongados. Interrupción de los satélites: Las partículas de alta energía pueden destruir los componentes electrónicos sensibles de los satélites, alterando todo, desde la navegación GPS hasta las telecomunicaciones globales y los pronósticos meteorológicos. Peligros de radiación: fuera de la protección de la atmósfera terrestre, los astronautas están expuestos a dosis letales de radiación. Incluso los pasajeros de vuelos polares a gran altitud pueden estar expuestos a mayores niveles de radiación durante eventos solares severos.
Las alertas tempranas sobre el clima espacial son importantes para proteger la infraestructura
PINNBADS une las observaciones de la superficie de las regiones solares activas con la dinámica magnética solar profunda para ofrecer con precisión pronósticos del clima espacial por adelantado.
Esto puede dar como resultado plazos de entrega significativamente más largos, lo cual es importante para proteger los satélites, la infraestructura de comunicaciones y la futura exploración espacial humana.
«Las condiciones del subsuelo reconstruidas a partir de Pinbirds proporcionan condiciones iniciales para simulaciones futuras de la evolución magnética solar, abriendo la puerta a predecir con semanas de antelación cuándo y dónde es probable que surjan regiones activas que produzcan grandes llamaradas», dijo Mausmi Dikpati, científico senior de NSF NCAR que dirigió el estudio.
Pruebe la precisión de la herramienta con simulaciones de supercomputadora
La supercomputadora Derecho del NSF NCAR-Wyoming Supercomputer Center se utilizó para las simulaciones del estudio, incluido el desarrollo de código, las pruebas y la ejecución de producción.
Predice la próxima llamarada del sol
Esta investigación fue financiada por el programa Abierto de Investigadores Invitados de Heliofísica (HGIO) de la NASA y el Centro DRIVE de Consecuencias de los Campos y Flujos Magnéticos dentro y fuera del Sol (COFFIES), una iniciativa financiada por la NASA.
«Uno de los objetivos de COFFIES es predecir cuándo y dónde el sol producirá la siguiente región activa que generará las llamaradas más grandes», dijo Todd Hoeksema, profesor de la Universidad de Stanford y director del Centro COFFIES DRIVE.
«Al combinar modelos basados en la física e inteligencia artificial, esta investigación nos permite mirar debajo de la superficie del Sol y reconstruir las condiciones magnéticas que dan origen a esas regiones».
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