एक नया अध्ययन गैलीलियो के सूर्य के शुरुआती रेखाचित्रों पर आधुनिक 'डीप लर्निंग' तकनीकों को बदल देता है।
यह विचार करने के लिए एक आकर्षक विचार है।
सदियों पहले सूर्य वास्तव में कैसा दिखता था? हम क्या देखेंगे, अगर केप्लर और गैलीलियो के समय में खगोलविदों के पास विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम में सूर्य की निगरानी करने वाली आधुनिक तकनीक उपलब्ध थी, जो उनके लिए उपलब्ध थी?
आधुनिक कृत्रिम बुद्धिमत्ता के लिए धन्यवाद, वास्तव में 'देखने' का एक तरीका हो सकता है कि सूर्य किस अवस्था में था, पहले के दिनों में। हाल ही में अध्ययन , शीर्षक '1612 में डीप लर्निंग द्वारा गैलीलियो सनस्पॉट ड्रॉइंग से आधुनिक सैटेलाइट डेटा का निर्माण'अमेरिकन एस्ट्रोनॉमिकल सोसाइटी के एस्ट्रोफिजिकल जर्नल में फरवरी 2021 में जमीन और अंतरिक्ष-आधारित टिप्पणियों के आधुनिक दृश्यों के साथ सनस्पॉट के रेखाचित्रों की तुलना करने के लिए कटौती के एक अभिनव सेट का उपयोग किया। अध्ययन का नेतृत्व दक्षिण कोरिया गणराज्य में क्यूंग ही विश्वविद्यालय से हरीम ली ने किया था।
एआई बनाम एसडीओ: प्रत्येक जोड़ी एक वास्तविक एसडीओ छवि (बाएं) बनाम एक 'डीप लर्निंग इमेज' (दाएं) है जो अध्ययन में उत्पन्न हुई है। श्रेय : हरीम ली एट अल। 2021
गैलीलियो और सूर्य
सनस्पॉट रिकॉर्ड उपलब्ध खगोलीय डेटा के सबसे लंबे सेटों में से एक का प्रतिनिधित्व करते हैं, 1128 ईस्वी में चीनी अवलोकनों पर वापस जा रहे हैं, टेलीस्कोप के युग से पहले, बड़े, नग्न आंखों वाले सनस्पॉट कभी-कभी देखे और रिकॉर्ड किए जाते थे, क्योंकि मौन सूर्य एक के माध्यम से चमकता था सूर्योदय या सूर्यास्त के निकट कम कोहरा बैंक या बादल धुंध।
गैलीलियो ने रखा सावधानीपूर्वक रिकॉर्ड सनस्पॉट गतिविधि के बारे में, 1612 की गर्मियों में शुरू होने वाले कई महीनों के लिए उन्होंने जो कुछ देखा उसका स्केचिंग। किंवदंती के बावजूद, कहानी है कि गैलीलियो सूर्य को देखकर अंधा हो गया था - इसके बजाय, उसने प्रक्षेपण विधि का उपयोग किया, सूर्य की छवि को एक आदिम के माध्यम से कास्टिंग किया एक अंधेरे कमरे में हेलियोस्कोप।
गैलीलियो के सनस्पॉट स्केच। श्रेय: गैलीलियो परियोजना /चावल विश्वविद्यालय/सार्वजनिक डोमेन।
बेशक, गैलीलियो को पता नहीं था कि वास्तव में सनस्पॉट क्या हैंथे. आज, हम जानते हैं कि सौर प्रकाशमंडल में चुंबकीय प्रवाह के ये क्षेत्र आसपास के क्षेत्रों की तुलना में ठंडे हैं, जो सूर्य के चकाचौंध वाले चेहरे के मुकाबले काले दिखाई देते हैं। इसके अलावा, सनस्पॉट समूहों और जोड़े की ध्रुवीयता न केवल एक विशेष 11-वर्षीय सौर चक्र के साथ उनके जुड़ाव को दर्शाती है, बल्कि सूर्य के चेहरे पर अक्षांश में उनकी उपस्थिति एक चक्र के माध्यम से आगे बढ़ती है, जो उच्च अक्षांशों से शुरू होती है और फिर आगे बढ़ती है। सौर भूमध्य रेखा, जिसे के रूप में जाना जाता है स्पोरर का नियम . सूर्य भी हर 11 साल के चक्र में ध्रुवीयता को बदलता है, और दो चक्र (22 वर्ष) एक हेल चक्र के बराबर होता है।
गैलीलियो के समान ही एक प्रारंभिक 17वीं शताब्दी का हेलीओस्कोप, जिसका उपयोग खगोलविद फादर क्रिस्टोफ शीनर द्वारा सनस्पॉट को स्केच करने के लिए यहां किया गया था। पब्लिक डोमेन।
आज, नासा के सोलर डायनेमिक्स ऑब्जर्वेटरी और संयुक्त नासा / यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ईएसए) सोलर हेलिओस्फेरिक ऑब्जर्वेटरी (SOHO) जैसे मिशन चौबीसों घंटे पूरे स्पेक्ट्रम में सूर्य की निगरानी करते हैं। यह हमें सूर्य के साथ क्या हो रहा है, इसकी अधिक मजबूत और समग्र तस्वीर देता है। इन मिशनों के लिए धन्यवाद, अब हम जानते हैं कि सनस्पॉट गतिविधि अन्य घटनाओं के साथ घनिष्ठ रूप से जुड़ी हुई है, जिसमें ऊपरी सौर क्रोमोस्फीयर में देखे गए स्पिक्यूल्स, प्रमुखता और कोरोनल मास इजेक्शन के लिए फोटोस्फीयर में देखे जाने वाले फेकुले शामिल हैं ...
लेकिन गैलीलियो के दिनों में ये अनदेखी घटनाएं वास्तव में कैसी दिखती होंगी?
माउंट विल्सन पर किए गए सूक्ष्म सौर रेखाचित्र। गोला तुलना के लिए पृथ्वी का प्रतिनिधित्व करता है। श्रेय : माउंट विल्सन वेधशाला
अध्ययन में शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि हमारे पास वास्तव में सौर गतिविधि के पुराने और नए तरीकों के बीच की खाई को पाटने के लिए एक आधुनिक एनालॉग है। 1917 के बाद से, कुशल पर्यवेक्षकों माउंट विल्सन वेधशाला दक्षिणी कैलिफोर्निया में हर साफ दिन में सूर्य के चेहरे की रूपरेखा तैयार की है। यह वेधशाला परिसर के आधार पर 150 फुट के सौर टॉवर का उपयोग करके किया जाता है और - गैलीलियो के दिनों की तरह - एक अंधेरे कमरे में सूर्य के प्रक्षेपण का उपयोग करके स्केचिंग किया जाता है। आप इसका अवलोकन कर सकते हैं आकर्षक आधुनिक रिकॉर्ड ऑनलाइन।
माउंट विल्सन पर सौर डिस्क का प्रक्षेपण। डेवफोक/विकिमीडिया कॉमन्स 3.0 लाइसेंस।
सूर्य को देखने के लिए एआई का प्रशिक्षण
शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि इन रेखाचित्रों को अब पूरे स्पेक्ट्रम में आधुनिक अवलोकनों के साथ-साथ किया जाता है, जिससे कृत्रिम बुद्धिमत्ता कार्यक्रमों को 'तथ्य जांच' के लिए कुछ दिया जाता है। एसडीओ डेटा बनाम 2011 से 2015 तक सूर्य से बने चित्रों का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता उच्च निष्ठा के साथ ब्रॉड-स्पेक्ट्रम आरेखों को दोहराने के लिए कार्यक्रम को 'सिखाने' में सक्षम थे। अंततः, डीप लर्निंग मॉडल ने एसडीओ छवियों की तुलना में सनस्पॉट स्केच के 1,046 जोड़े के तुलनात्मक सेट का उपयोग किया।
'सबसे कठिन हिस्सा सनस्पॉट स्केच डेटा को परिष्कृत कर रहा था,' ली ने बतायाब्रह्मांड आज।“हम चाहते थे कि एआई मॉडल (के लिए) प्रशिक्षण और परीक्षण में केवल सनस्पॉट जानकारी दर्ज की जाए। हालांकि, मूल माउंट विल्सन सनस्पॉट ड्राइंग में न केवल सनस्पॉट है, बल्कि बहुत सारी जानकारी भी है जैसे कि अवलोकन का समय और तारीख, और सनस्पॉट का स्थान। हमने मूल छवि से सभी अक्षरों को मैन्युअल रूप से मिटा दिया और केवल सनस्पॉट छोड़े। ”
इसके बाद टीम ने इसे गैलीलियो द्वारा बनाए गए रेखाचित्रों में बदल दिया, जिसके परिणाम दिलचस्प थे:
गैलीलियो की टिप्पणियों के आधार पर, 1612 की गर्मियों के दौरान समय के साथ सौर गतिविधि का अनुकरण किया गया। श्रेय : हरीम ली एट अल 2021।
'ऐतिहासिक सनस्पॉट ड्राइंग पिछले सौर गतिविधि को समझने के लिए बहुत महत्वपूर्ण संसाधन हैं,' इस विषय पर हाल के पेपर में ली कहते हैं। 'हमारे परिणाम बताते हैं कि एआई-जनरेटेड मैग्नेटोग्राम की द्विध्रुवी संरचनाएं मूल लोगों के अनुरूप हैं और उनके अहस्ताक्षरित चुंबकीय प्रवाह मूल लोगों के अनुरूप हैं।'
इसका उपयोग ऐतिहासिक संदर्भ में अन्य घटनाओं के लिए नई अंतर्दृष्टि प्राप्त करने के लिए भी किया जा सकता है, जैसे कि 1859 का ग्रेट कैरिंगटन सुपर-फ्लेयर। इस कुख्यात बड़े पैमाने पर भड़क ने अरोरा को कैरिबियन के रूप में दक्षिण में दिखाई दिया, और वास्तव में टेलीग्राफ सेट करने के लिए पर्याप्त करंट को प्रेरित किया। कार्यालय जलते हैं।
अद्यतन: वास्तव में, अध्ययन में टीम ने वास्तव में इस पर तकनीक को ढीला कर दिया है बहुत विशिष्ट घटना .
यह तकनीक सूर्य और आधुनिक सौर गतिविधि के लिए एक आकर्षक मोड़ पर आती है, जैसे सौर चक्र 25 अभी 2021 में जोर-शोर से चल रहा है। क्या यह चकाचौंध करेगा, या—इससे पहले 24 की तरह—फिजूलखर्ची करेगा? भविष्य की ओर देखते हुए, सरल सनस्पॉट स्केच से सूर्य कैसा दिखाई देगा, इसे एक्सट्रपलेशन करने की यह विधि भी लागू की जा सकती है, क्या हमें किसी भी मौजूदा अंतरिक्ष-आधारित संपत्ति को बंद कर देना चाहिए।
यह देखने के लिए आकर्षक है कि आधुनिक हाई-टेक खगोल विज्ञान को कम-तकनीक, हाथ-आंख विधि द्वारा सहायता प्रदान की जाती है, जो कि पर्यवेक्षक देखता है, जो ऐपिस से प्रक्षेपित होता है।
लीड इमेज क्रेडिट: 1999 में सूर्य से एक बड़ा कॉर्नल मास इजेक्शन छलांग लगाती है। क्रेडिट: NASA/ESA