التعلم الآلي.. كيف يساهم في العثور على كواكب شبيهة بالأرض؟
تاريخ النشر: 5th, June 2024 GMT
كشفت دراسة حديثة نُشِرت في مجلة "أسترونومي آند أستروفيزيكس"، عن قدرة الذكاء الاصطناعي والتعلّم الآلي على مساعدة علماء الفلك في البحث عن كواكب بعيدة شبيهة بالأرض.
وكان فريق بحثي طوّر خوارزمية مصممة لاكتشاف الكواكب التي تقع خارج المجموعة الشمسية ويُطلق عليها الكواكب الخارجية، وذلك باستخدام "التحليل الطيفي الدوبلري"، أو كما تُعرف بدراسة السرعة الشعاعية للكواكب.
وتعد هذه التقنية إحدى الآليات المستخدمة للعثور على كواكب بعيدة، وتكمن صعوبة استخدامها للنشاط النجمي في شدّة السطوع والتوهجات في النجوم المجاورة.
وتسلط الدراسة الضوء على أنّ التعلم الآلي يُعد أحد أكثر الأدوات كفاءة ونجاحا في التعامل مع كميات كبيرة من البيانات في المجالات العلمية، وخاصة الفضاء. ووضع الباحثون عدّة خوارزميات تقوم على التعلم الآلي لتصفية وتقليل أثر نشاط النجوم الذي من شأنه أن يُحدث ضجيجا وتشويشا على حركة الكواكب التي تدور حولها.
وتعد الميزة الكبرى وراء التعلم الآلي أنّ النموذج المقترح يحتوي مجموعة كبيرة من المتغيرات، ولديه قدرة على التنبؤ بدرجة عالية من الدقة بناء على البيانات التي يعرضها للتمرين والتدريب.
وطبّق الباحثون خوارزميتهم على قاعدة بيانات لثلاثة نجوم: الشمس، ونجم "ألفا سنتوري بي" (رجل قنطورس)، ونجم "تاو قيطس". ويبعد نجم "ألفا سنتوري بي" نحو 4.3 سنوات ضوئية، وهو أقرب النجوم إلى المجموعة الشمسية. أما نجم "تاو سيتي" فيقع على مسافة نحو 12 سنة ضوئية من الأرض.
ومن خلال إدراج إشارات مزيفة لعدة كواكب في الخوارزمية لغرض اختبارها، اكتشف الباحثون قدرة النموذج على تحديد تلك الكواكب المزيفة على نطاقات مدارية مختلفة. فعلى مستوى الأرض تمكنوا من تحديد الكواكب التي تمتلك فترة مدارية تتراوح بين 10 و550 يوما حول الشمس، وبين 10 و300 يوم للكواكب التي تدور حول "ألفا سنتوري بي"، وبين 10 و350 يوما للكواكب التي تدور حول "تاو سيتي". ويوضح ذلك مدى فعالية الخورازمية للتعامل مع نجوم مختلفة بأنماط مدارية متفاوتة.
وخلصت الدراسة إلى أنّ الباحثين طوّروا آلية للتعامل مع توهج النجوم وضوئها الساطع للعثور على الكواكب ذات الكتل الصغيرة والتي لها فترات مدارية تقع ضمن النطاق الصالح الحياة، وهو المنطقة التي يضمن بها الكوكب استقبال كميات مناسبة من الطاقة والضوء.
وتهدف مهمة تلسكوب الفضاء "بلاتو" التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، إلى مسح ما يصل إلى مليون نجم بحثا عن الكواكب الخارجية الشبيهة بالأرض عن طريق تقنية "العبور الفلكي"، ومن المقرر إطلاقه في عام 2026.
وبالتزامن مع ذلك، تساهم هذه الدراسة في تعزيز مهمة "بلاتو" في العثور على الكواكب الخارجية الصالحة للحياة. علمًا بأن وكالة الفضاء الأميركية "ناسا" أعلنت عن وجود 5632 كوكبا خارجيا رُصدت بشكل مباشر، وتطمح للعثور على المزيد.
المصدر: الجزيرة
كلمات دلالية: حريات التعلم الآلی
إقرأ أيضاً:
حشرة تستخدم النجوم للتنقل مئات الأميال.. ما قصتها؟
تتبع حشرة أسترالية، النجوم خلال هجرتها السنوية، مستخدمةً الليل كبوصلة إرشادية، وفقًا لدراسة جديدة.
عندما ترتفع درجات الحرارة، تطير عثات بوجونج الليلية لمسافة حوالي 620 ميلاً (1000 كيلومتر) لتبرد في كهوف جبال الألب الأسترالية، ثم تعود لاحقًا إلى موطنها للتكاثر ثم تموت.
بوجونج تستخدم النجوم للتنقل مئات الأميالوتتنقل الطيور عادةً مستعينةً بضوء النجوم، لكن العثات هي أول اللافقاريات المعروفة، أو المخلوقات التي لا عمود فقري لها، التي تجد طريقها عبر هذه المسافات الطويلة باستخدام النجوم.
لطالما تساءل العلماء عن كيفية انتقال العثات إلى مكان لم تصل إليه من قبل، كما أشارت دراسة سابقة إلى أن المجال المغناطيسي للأرض قد يساعد في توجيهها في الاتجاه الصحيح، إلى جانب وجود نوع من المعالم البصرية كدليل.
وبما أن النجوم تظهر في أنماط متوقعة كل ليلة، فقد اشتبه العلماء في أنها قد تساعد في توجيهها، وضعوا العثّ في جهاز محاكاة طيران يحاكي سماء الليل فوقهم، ويحجب المجال المغناطيسي للأرض، مع ملاحظة اتجاه طيرانهم. ثمّ راقبوا النجوم ولاحظوا ردّة فعل العثّ.
عندما كانت النجوم في وضعها الطبيعي، رفرفت العثّات في الاتجاه الصحيح. لكن عندما كانت النجوم في أماكن عشوائية، كانت العثّات مشوّشة. كما تنبهت خلايا دماغها استجابةً لاتجاهات سماء الليل المحددة.
وقال كينيث لومان، الذي يدرس الملاحة الحيوانية في جامعة نورث كارولينا في تشابل هيل، والذي لم يشارك في البحث الجديد: «كان ذلك دليلاً واضحاً ومثيراً للإعجاب على أن العثّات تستخدم بالفعل منظر السماء ليلاً لتوجيه تحركاتها».
ولا يعرف الباحثون ما هي سمات السماء الليلية التي تستخدمها العثّات لتحديد طريقها، فقد يكون ذلك شريطاً من الضوء من مجرة درب التبانة، أو سديماً ملوناً، أو أي شيء آخر تماماً. مهما كان، يبدو أن الحشرات تعتمد على ذلك، إلى جانب المجال المغناطيسي للأرض، في رحلتها.
وتستخدم حيوانات أخرى النجوم كدليل، فالطيور تسترشد بإشارات سماوية أثناء تحليقها في السماء، وخنافس الروث تُدحرج بقاياها لمسافات قصيرة مستخدمةً مجرة درب التبانة للبقاء على مسارها.
اقرأ أيضاً«تغير لون السماء».. عاصفة شمسية نادرة تضرب الأرض اليوم وتهدد الأرواح
تفاصيل انتشار حشرة البق في مدرسة لغات بالقاهرة
البق في فرنسا.. طرق مكافحة حشرة الفراش
بالتعاون مع الملحن أحمد زعيم.. آدم البنا يطرح أغنية بتاع الصبر