Inteligência artificial pode ajudar a resolver mistério sobre o Sol
Uma aplicação inédita de inteligência artificial pode nos ajudar a resolver um mistério sobre a atmosfera solar. A questão sobre aquecimento de uma parte da atmosfera tem sido um grande mistério para os astrônomos.
O Sol possui diversas camadas e zonas que tem características próprias. A luz que observamos vem em maior parte de uma zona mais interna da atmosfera solar chamada fotosfera. A fotosfera é a camada mais profunda e possui entre 6 mil a 7 mil graus Celsius.
Depois da fotosfera temos a cromosfera que também possui uma temperatura de cerca de 7 mil graus Celsius. A parte mais externa é a corona solar, visível somente em eclipses totais, é a parte mais superficial do Sol. Por ser mais longe do centro do Sol é esperado que seja mais fria, porém é a parte mais quente da atmosfera chegando a 1 milhão de graus Celsius.
Esse é conhecido como o problema do aquecimento da corona solar. Astrônomos não conseguem explicar como que a parte mais externa chega a temperaturas bem mais altas que as partes internas. Estudo na Universidade de Northumbria na Inglaterra recente utiliza da ajuda de inteligência artificial pra conseguir responder a questão.
Partes do Sol
O Sol é dividido em algumas partes que possuem características próprias. A parte mais interior é o núcleo solar onde majoritariamente acontece o processo de fusão nuclear. É no núcleo que grande parte da energia solar é liberada através de fusão nuclear de hidrogênio para formar hélio.
Depois do núcleo temos as zonas de radiação e convecção, respectivamente. E por fim, temos a atmosfera solar que é dividida entre fotosfera, cromosfera e corona. A fotosfera é a parte visível para nós enquanto a corona é a parte mais externa.
A corona solar
Nós conseguimos observar a corona solar como o anel que é visível quando acontece um eclipse solar. É formada de um fluido com íons chamado de plasma. É uma parte bastante extensa podendo chegar a mais de 10 milhões de quilômetros e com uma temperatura de 1 milhão de graus Celsius.
Na corona solar, há campos magnéticos que podem se enrolar e ao se reconectarem podem liberar partículas do plasma em forma de ventos solares. Nós temos evidências dos ventos solares quando atingem a Terra e formam as auroras nos polos.
Problema do aquecimento da corona solar
Uma das grandes perguntas da Física solar é: por que a corona solar é tão quente? A parte mais interna da atmosfera possui até 7 mil graus Celsius enquanto a corona chega a mais de 1 milhão de graus Celsius.
O que está aquecendo a corona solar fazendo ela chegar a temperaturas tão altas que poderia até ser uma parte do próprio núcleo? Essa é uma pergunta que possui duas teorias mas a falta de observações nos mantém com o mistério sem solução.
Campos magnéticos
Uma das principais teorias é que quando os campos magnéticos se enrolam e se reconectam, uma quantidade de energia é liberada nesse processo e essa energia aquece o plasma fazendo chegar nas temperaturas tão altas.
Porém, para confirmar essa teoria é necessário observar o processo através de pequenas explosões chamadas nanoflares. Essas explosões no corona poderia nos ajudar a entender se os campos magnéticos são os principais responsáveis pelo aquecimento. A dificuldade, no entanto, é observar esses nanoflares por serem pequenos demais.
Inteligência artificial na busca por padrões
Ao alimentar os dados de observatórios solares, como o IRIS e o Solar Orbiter, para um modelo de aprendizado máquina é possível treiná-lo para detectar os nanoflares. Ao observar os nanoflares com mais frequência seria possível entender como é o processo de aquecimento da corona solar.
A IA está sendo treinada para encontrar esses nanoflares com mais facilidade e conseguir associar a regiões que há variação de temperatura. Isso seria uma direção para entender a dinâmica complexa da corona.