"ناسا" تطور نظام إنذار مبكر يحذر من العواصف الشمسية
تاريخ النشر: 13th, October 2023 GMT
ابتكرت وكالة "ناسا" نظام إنذار مبكر يحذر من العواصف الشمسية، وأطلقت عليه اسم DAGGER.
ونظرا للتهديدات الشديدة التي تفرضها الاضطرابات المرتبطة بالعواصف الشمسية على البنية التحتية الكهربائية والاتصالات لدينا، فإن هذه القفزة التكنولوجية يمكن أن تمثل لحظة محورية في حماية كوكبنا.
إقرأ المزيدويعمل فريق علماء ناسا على تطبيق نماذج الذكاء الاصطناعي على بيانات العواصف الشمسية لتطوير نظام الإنذار المبكر الذي يعتقدون أنه يمكن أن يمنح الكوكب إشعارا قبل 30 دقيقة تقريبا قبل أن تضرب عاصفة شمسية مدمرة منطقة معينة .
وترجع هذه المهلة إلى حقيقة أن الضوء (أي ما تتكون منه إشارات الراديو) يمكن أن ينتقل بشكل أسرع من المادة الشمسية المقذوفة من الشمس في حالة حدوث هذه العواصف الشمسية. وفي بعض الأحداث، مثل تلك التي أثرت على كيبيك منذ نحو 35 عاما، يمكنها قطع التيار الكهربائي لساعات.
ويمكن للأحداث الأكثر تطرفا، مثل حدث كارينغتون الذي وقع قبل أكثر من 150 عاما، أن تسبب دمارا هائلا للبنية التحتية الكهربائية والاتصالات إذا حدثت اليوم.
وإدراكا للحاجة الملحة للاستعداد، قامت ناسا بتسخير قدرات التكنولوجيا المتقدمة لتطوير DAGGER.
وجمعت ناسا البيانات من مصادر متنوعة لإنشاء نموذج تنبؤي للعواصف الشمسية، بما في ذلك الأقمار الصناعية مثل ACE وWind وIMP-8 وGeotail. وقدمت هذه الأقمار الصناعية، التي تراقب النشاط الشمسي بشكل مستمر، معلومات لا تقدر بثمن في ما يتعلق بالانفجارات الشمسية.
ومع ذلك، فإن الكشف عن عاصفة شمسية وشيكة ليس سوى جزء من التحدي. ومن المهم بنفس القدر فهم التأثير المحتمل الذي قد يحدثه على الأرض.
لذلك قام العلماء أيضا بجمع البيانات من المحطات السطحية التي تأثرت أيضا ببعض العواصف التي رصدتها الأقمار الصناعية.
إقرأ المزيدوبعد ذلك، شرع الفريق في تدريب نموذج التعلم العميق. وشكلت مجموعة البيانات الشاملة هذه الأساس لتدريب DAGGER، وهو نموذج متطور للتعلم العميق يتمتع ببعض المواصفات الرائعة جدا مقارنة بالخوارزميات التنبؤية الموجودة التي حاولت القيام بنفس العمل.
وأبرز ما يميز DAGGER هو الزيادة الملحوظة في السرعة. وبقيادة فيشال أوبيندران من المركز المشترك بين الجامعات لعلم الفلك والفيزياء الفلكية في الهند، يؤكد الفريق أن DAGGER يمكنه التنبؤ بخطورة واتجاه عاصفة شمسية في أقل من ثانية واحدة. والأمر الأكثر إثارة للإعجاب هو أنه يمكنه إنشاء تنبؤات في كل دقيقة، وهو تقدم ملحوظ مقارنة بالخوارزميات السابقة التي كانت تتطلب وقتا أطول بكثير.
وكانت العقبة الأساسية التي واجهتها الخوارزميات السابقة هي التعقيد الحسابي للتنبؤ بالتأثير العالمي لعاصفة شمسية. ومع ذلك، نجح DAGGER في التغلب على هذا التحدي من خلال إجراء حسابات تنبؤية سريعة عبر سطح الأرض بأكمله.
وللتنبؤات المحلية أهمية قصوى لأنه في أي لحظة تضرب عاصفة شمسية الأرض، سيكون نصف الأرض في الكوكب محميا في الظلام.
إقرأ المزيدوهذه السرعة المجمعة للتنبؤ مع القدرة على تطبيق تلك التنبؤات على الكرة الأرضية بأكملها تجعل DAGGER خطوة كبيرة إلى الأمام في التنبؤ بالمخاطر المحتملة من العواصف الشمسية والاستجابة لها بدقة.
وسيتم إطلاقه على منصة مفتوحة المصدر في الوقت المناسب لجمع الكثير من البيانات مع وصول الشمس إلى ذروة دورتها الشمسية البالغة 11 عاما في عام 2025.
ومع استمرار DAGGER في التطور والاندماج في مختلف القطاعات، فإنه يعد بأن يصبح أداة لا غنى عنها لحماية كوكبنا من قوى الطقس الفضائي التي لا يمكن التنبؤ بها. ومن خلال المشاركة الاستباقية من الأفراد والمنظمات الرئيسية، أصبح العالم أفضل استعدادا لمواجهة التحديات التي تفرضها العواصف الشمسية، ما يغرس التفاؤل بمستقبل أكثر أمانا ومرونة.
المصدر: ساينس ألرت
المصدر: RT Arabic
كلمات دلالية: الارض الشمس الفضاء ظواهر فلكية معلومات عامة معلومات علمية ناسا NASA العواصف الشمسیة عاصفة شمسیة
إقرأ أيضاً:
علماء يشككون في وجود ماء جار على المريخ
أثارت دراسة جديدة شكوكا حول أحد أكثر الأدلة إثارة على إمكانية وجود ماء سائل على سطح المريخ في الوقت الحاضر. فعلى مدى سنوات، رصد العلماء خطوطا غريبة تمتد على جوانب المنحدرات وجدران الفوَّهات على سطح المريخ.
فسّر بعض الباحثين هذه الخطوط على أنها آثار لتدفقات سائلة، مما يثير احتمال وجود بيئات صالحة للحياة حاليا على الكوكب الأحمر.
لكن الدراسة الجديدة التي نشرت يوم الاثنين 19 مايو/أيار في مجلة "نيتشر كوميونيكيشنز"، اعتمدت على تقنيات التعلم الآلي لإنشاء وتحليل قاعدة بيانات ضخمة من هذه الميزات الجيولوجية، وأشارت إلى تفسيرٍ مختلف تماما: عمليات جافة ناتجة عن نشاط الرياح والغبار.
يقول الباحث المشارك في الدراسة "أدوماس فالانتيناس" -الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه في جامعة براون- في تصريحات لـ"الجزيرة.نت": "يركز جزء كبير من أبحاث المريخ على فهم العمليات الجارية حاليا على سطحه، بما في ذلك احتمال وجود ماء سائل"
ويضيف "لقد قمنا بمراجعة هذه العمليات، لكننا لم نجد أي دليل على وجود ماء. نموذجنا يرجح أن تكون العمليات الجافة هي المسؤولة عن نشأتها".
رُصدت هذه الخطوط الغريبة لأول مرة في صور أرسلتها بعثة "فايكنج" التابعة لوكالة ناسا في سبعينيات القرن الماضي. وتتميز هذه الظواهر بأنها أكثر ظلمة من التضاريس المحيطة، وتمتد على المنحدرات لمئات الأمتار.
إعلانيدوم بعض هذه الخطوط لسنوات أو عقود، بينما يظهر البعض الآخر لفترات أقصر. النوع الأقصر عمرا منها، والذي يعرف باسم الخطوط المنحدرة المتكررة، يميل إلى الظهور في نفس المواقع خلال الفترات الأكثر دفئا من السنة المرّيخية.
ظل أصل هذه الخطوط موضع جدل بين علماء الكواكب، فالمريخ الحديث يعد كوكبا جافا بدرجة كبيرة، ونادرا ما تتجاوز درجات الحرارة فيه نقطة التجمد.
ومع ذلك، يرى باحثون أن كميات ضئيلة من الماء التي قد تكون ناتجة عن جليد مدفون، أو خزانات مياه جوفية، أو حتى رطوبة غير عادية في الغلاف الجوي، يمكن أن تمتزج بكمية كافية من الأملاح لتشكل تدفقا مائيا على السطح المتجمد. وإذا صح هذا التفسير، فإن هذه الخطوط قد تشير إلى جيوب نادرة صالحة للحياة على كوكب صحراوي.
لكن باحثين آخرين ظلوا يشككون في هذا التفسير، ويفترضون أن هذه الخطوط ناتجة عن عمليات جافة مثل الانهيارات الصخرية أو هبوب الرياح، وأنها تبدو سائلة فقط في الصور الملتقطة من المدار.
الصورة الكاملةيوضح "فالانتيناس" أن الفريق استخدم خوارزمية تعلم آلي لتصنيف أكبر عدد ممكن من الخطوط المنحدرة. وبعد تدريب الخوارزمية على مشاهدات مؤكدة، تم تطبيقها على أكثر من 86 ألف صورة فضائية عالية الدقة، أسفرت هذه الخطوة عن خريطة مرّيخية عالمية هي الأولى من نوعها تضم أكثر من 500 ألف ميزة من هذه الخطوط.
"بمجرد أن حصلنا على هذه الخريطة، بدأنا بمقارنتها مع قواعد بيانات أخرى تتعلق بدرجات الحرارة، وسرعة الرياح، والرطوبة، ونشاط الانهيارات الصخرية، وغيرها من العوامل. وبذلك تمكنا من البحث عن علاقات إحصائية بين مئات الآلاف من الحالات لفهم ظروف تشكل هذه الظواهر" كما أوضح الباحث المشارك في الدراسة.
وأظهرت التحليلات الجيو-إحصائية أن هذه الخطوط لا ترتبط عادة بعوامل تشير إلى أصل مائي أو جليدي، مثل اتجاه ميل معين، أو تذبذبات حادة في درجات الحرارة، أو مستويات رطوبة عالية. في المقابل، وجد أنها تظهر غالبا في المناطق التي تتسم بسرعة رياح أعلى من المتوسط وتراكم كبير للغبار، مما يدعم فرضية الأصل الجاف.
إعلانخلص الباحثون إلى أن الخطوط غالبا ما تتشكل عند انزلاق طبقات من الغبار الناعم من منحدرات شديدة الانحدار، وقد تختلف المحفزات من حالة إلى أخرى. فالخطوط الطويلة شائعة بالقرب من الفوَّهات الناتجة عن اصطدامات حديثة، حيث قد تتسبب الصدمات في زعزعة الغبار السطحي. أما الخطوط القصيرة المتكررة، فغالبا ما تظهر في مناطق تنشط فيها الدوامات الترابية أو الانهيارات الصخرية.