As previsões de Inteligência Artificial da NASA podem preparar-nos para as tempestades solares

O novo modelo utiliza a IA para analisar as medições do vento solar efetuadas pelas naves espaciais (um fluxo incessante de material proveniente do Sol) e prever o local que uma tempestade solar iminente irá atingir, em qualquer ponto da Terra, com 30 minutos de aviso prévio.

Isto poderia dar tempo suficiente para nos prepararmos para estas tempestades e evitar impactos graves nas redes elétricas e noutras infraestruturas críticas.

Material solar e os seus impactos

O Sol lança constantemente material solar para o espaço - tanto num fluxo constante conhecido como "vento solar", como em rajadas mais curtas e mais energéticas de erupções solares.

Quando este material solar atinge o ambiente magnético da Terra (a "magnetosfera"), cria por vezes as chamadas tempestades geomagnéticas. Os impactos destas tempestades magnéticas podem variar entre ligeiros e extremos, mas num mundo cada vez mais dependente da tecnologia, os seus efeitos estão a tornar-se cada vez mais relevantes.

Por exemplo, uma tempestade solar destrutiva em 1989 causou cortes de eletricidade em todo o Quebeque durante 12 horas, deixando milhões de canadianos às escuras e encerrando escolas e empresas.

A tempestade solar mais intensa até hoje

A tempestade solar mais intensa de que há registo, o evento Carrington, em 1859, provocou incêndios em estações telegráficas e impediu o envio de mensagens. Se o evento Carrington acontecesse hoje, teria impactos ainda mais graves, como perturbações elétricas generalizadas, apagões persistentes e interrupções nas comunicações globais. Este caos tecnológico poderia afetar as economias e pôr em perigo a segurança e os meios de subsistência das pessoas em todo o mundo.

Além disso, o risco de tempestades geomagnéticas e de efeitos devastadores para a nossa sociedade está a aumentar à medida que nos aproximamos do próximo "máximo solar" - um pico no ciclo de atividade de 11 anos do Sol - que deverá chegar algures em 2025.

A Inteligência Artificial no contexto das tempestades solares

Para ajudar na preparação, uma equipa internacional de investigadores do Frontier Development Lab - uma parceria público-privada que inclui a NASA, o Serviço Geológico dos EUA e o Departamento de Energia dos EUA - tem utilizado a inteligência artificial (IA) para procurar ligações entre o vento solar e as perturbações geomagnéticas, ou perturbações, que causam estragos na nossa tecnologia.

Os investigadores aplicaram um método de IA chamado "aprendizagem profunda", que treina os computadores para reconhecer padrões com base em exemplos anteriores. Utilizaram este tipo de IA para identificar relações entre as medições do vento solar efetuadas por missões heliofísicas (incluindo ACE, Wind, IMP-8 e Geotail) e as perturbações geomagnéticas observadas em estações terrestres em todo o planeta.

A partir daí, desenvolveram um modelo informático chamado DAGGER (formalmente, Deep Learning Geomagnetic Perturbation) que pode prever com rapidez e precisão perturbações geomagnéticas em todo o mundo, 30 minutos antes da sua ocorrência. De acordo com a equipa, o modelo pode produzir previsões em menos de um segundo, e as previsões são atualizadas a cada minuto.

A equipa do DAGGER testou o modelo contra duas tempestades geomagnéticas que ocorreram em Agosto de 2011 e Março de 2015. Em cada caso, o DAGGER conseguiu prever com rapidez e exatidão os impactos da tempestade em todo o mundo.

O DAGGER é o primeiro a combinar a análise rápida da IA com medições reais do espaço e de toda a Terra para gerar previsões atualizadas com frequência, que são rápidas e precisas para locais em todo o mundo.

Com modelos como o DAGGER, é possível que um dia hajam sirenes de tempestades solares que façam soar o alarme nas centrais elétricas e nos centros de controlo de satélites em todo o mundo.