Pronósticos de Inteligencia Artificial y satélites darán más precisión a los impactos de las tormentas solares

Así como una sirena para alertar tornados en tormentas severas, el modelo que combina inteligencia artificial y dados satelitales de la NASA podrán sonar las alarmas ante condiciones meteorológicas espaciales potencialmente peligrosas.

erupción solar
El observatorio de la dinámica solar de la NASA capturó esta imagen de una erupción solar el 02 de octubre de 2014. En la imagen es vista como un punto extremamente brillante de luz. Al mismo tiempo, una explosión de material solar fue expelido hacia el espacio (hacia la derecha). Fuente: NASA/SDO.

El nuevo modelo ha sido desarrollado para analizar las mediciones de viento solar por naves espaciales, utilizando inteligencia artificial (IA), y prever el local de impacto de una tormenta solar inminente en cualquier punto de la Tierra, avisando con 30 minutos de anticipación.

Una tormenta solar destructiva, ocurrida en 1989, dejó millones de personas en Canadá a oscuras por 12 horas, obligando a cerrar escuelas y empresas durante el apagón eléctrico.

Esto podría dar tiempo suficiente para que nos preparemos frente a la llegada de las tormentas solares y evitar impactos graves en la infraestructura eléctrica, entre otras.

Impactos del material solar

El Sol emite constantemente material solar hacia el espacio. Este flujo constante es conocido como viento solar, y ocurre en ráfagas más cortas y más energéticas que las erupciones solares.

Cuando este material solar alcanza el campo magnético de la Tierra —la magnetósfera—, produce las denominadas tormentas geomagnéticas. Los impactos de las tormentas geomagnéticas pueden variar desde efectos leves a extremos. Pero en un mundo cada vez más dependiente de la tecnología, los efectos se están volviendo cada vez más relevantes.

La tormenta solar más intensa registrada hasta los días de hoy

La tormenta solar más intensa ya registrada se conoce como el evento Carrington (1859) y provocó incendios en las estaciones telegráficas, impidiendo el envío de mensajes. Si un evento de este tipo ocurriese en los días de hoy, tendría impactos mucho más graves: cortes eléctricos generalizados y duraderos, interrupciones en las comunicaciones globales, entre otros; un caos tecnológico que afectaría economías y colocaría en peligro la seguridad y los medios de subsistencia de las personas, alrededor del mundo.

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El riego de tormentas geomagnéticas, y de que hayan efectos devastadores para nuestras sociedad, está aumentando a medida que nos acercamos al próximo máximo solar, un peak en el ciclo de actividad del Sol que ocurre a cada 11 años, y que debe ocurrir en torno al 2025.

¿Cómo la inteligencia artificial ayudará a prever las tormentas solares?

Para auxiliar en la preparación, un equipo internacional de investigadores del Frontier Development Lab —una acción público-privada que involucra a la NASA el USGS y el Departamento de Energía de los Estados Unidos— ha utilizado la inteligencia artificial para buscar conexiones entre el viento solar y las perturbaciones geomagnéticas que puedan afectar nuestra tecnología.

Los investigadores aplicaron el método de IA denominado aprendizaje profundo, que entrena computadores para reconocer patrones, basados en ejemplos anteriores. Utilizaron este tipo de IA para identificar relaciones entre las medidas de viento solar realizadas por misiones heliofísicas —entre ellas ACE, Wind, IMP-8 y Geotaily las perturbaciones geomagnéticas observadas en estaciones terrestres de todo el planeta.

A partir de esto, desarrollaron un modelo computacional llamado de DAGGER (Deep Learning Geomagnetic Perturbation), el que puede entregar, con rapidez y precisión, el pronóstico de perturbaciones geomagnéticas en todo el mundo, con media hora de antecedencia del evento. Según el equipo, el modelo puede entregar pronósticos en menos de un segundo, y ellas son actualizadas a cada un minuto.

El equipo de DAGGER probó el modelo, confrontando los datos de dos tormentas geomagnéticas que ocurrieron en agosto de 2011 y en marzo de 2015. En ambos casos, el DAGGER logró prever, con alto grado de precisión y rapidez, los impactos de la tormenta a nivel mundial.

El DAGGER es el primer sistema que logra combinar el análisis rápido de la IA con observaciones reales del espacio y de todo el planeta, para asó proporcionar pronósticos actualizados y con frecuencia.

Con modelos como el DAGGER será posible que, algún día, se lleguen a implementar alarmas ante tormentas solares, que hagan sonar sirenas en centrales eléctricas y en centros de control satelital de todo el planeta.