A Inteligência Artificial pode ajudar a resolver mistério sobre o Sol
Uma aplicação inédita da inteligência artificial pode ajudar-nos a resolver um mistério sobre a atmosfera solar. A questão sobre o aquecimento de uma parte da atmosfera tem sido um grande mistério para os astrónomos.
O Sol possui várias camadas e zonas que têm características próprias. A luz que observamos vem em grande 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 estar mais afastada do centro do Sol é esperado que seja mais fria, contudo é a parte mais quente da atmosfera, chegando a 1 milhão de graus Celsius.
Este é conhecido como o problema do aquecimento da corona solar. Astrónomos não conseguem explicar como é que a parte mais externa chega a temperaturas bem mais altas que as partes internas. Estudo recente na Universidade de Northumbria em Inglaterra recorre à ajuda da Inteligência Artificial para conseguir responder à questão.
Partes do Sol
O Sol está dividido em algumas partes que possuem características próprias. A parte mais interior é o núcleo solar onde maioritariamente acontece o processo de fusão nuclear. É no núcleo que grande parte da energia solar é libertada através da fusão nuclear de hidrogénio para formar hélio.
Depois do núcleo temos as zonas de radiação e convecção, respectivamente. E por fim, temos a atmosfera solar que est�� 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 constituída por um fluido com iões chamado de plasma. É uma parte bastante extensa que pode chegar a mais de 10 milhões de quilómetros e com uma temperatura de 1 milhão de graus Celsius.
Na corona solar, há campos magnéticos que podem enrolar-se e ao reconectarem-se podem libertar partículas do plasma sob a 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: porque é 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 a aquecer a corona solar, fazendo com que esta chegue a temperaturas tão altas que poderia até ser uma parte do próprio núcleo? Esta é uma pergunta que possui duas teorias, mas a falta de observações mantém-nos 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 libertada neste processo e essa energia aquece o plasma, fazendo-o chegar às temperaturas tão altas.
Contudo, para confirmar esta teoria é necessário observar o processo através de pequenas explosões chamadas nanoflares. Estas explosões na corona poderiam ajudar-nos a entender se os campos magnéticos são os principais responsáveis pelo aquecimento. A dificuldade, no entanto, é observar estes nanoflares por serem pequenos demais.
Inteligência artificial em busca de padrões
Ao alimentar os dados de observatórios solares, como o IRIS e o Solar Orbiter, para um modelo de aprendizagem-máquina (machine-learning, em inglês) é possível treiná-lo para detetar os nanoflares. Ao observar os nanoflares com mais frequência seria possível entender como é o processo de aquecimento da corona solar.
A IA está a ser treinada para encontrar estes nanoflares com mais facilidade e conseguir associar a regiões onde há variação de temperatura. Isto seria uma direção para entender a dinâmica complexa da corona.