É um pensamento fascinante a se considerar.

Como era exatamente o Sol, Há séculos atrás? O que veríamos, se os astrônomos da época de Kepler e Galileu tivessem tecnologia moderna para monitorar o Sol em todo o espectro eletromagnético, disponível para eles?

Graças à inteligência artificial moderna, pode haver uma maneira de realmente "ver" em que estado o Sol estava, caminho de volta naqueles dias de outrora. Um estudo recente, intitulado "Geração de dados de satélite modernos a partir de desenhos de manchas solares da Galileo em 1612 por Deep Learning", publicado em fevereiro de 2021 no Astrophysical Journal da American Astronomical Society usou um conjunto inovador de deduções para comparar esboços de manchas solares com vistas modernas de observações terrestres e espaciais. O estudo foi conduzido por Harim Lee, da Universidade Kyung Hee, na República da Coréia do Sul.

Galileo e o Sol

Os registros de manchas solares representam um dos maiores conjuntos de dados astronômicos disponíveis, voltando às observações chinesas em 1128 d.C. Antes da era do telescópio, ampla, manchas solares a olho nu eram ocasionalmente vistas e registradas, enquanto o sol mudo brilhava através de um banco de nevoeiro baixo ou neblina de nuvem perto do nascer do sol ou do pôr do sol.

Galileo manteve um registro meticuloso da atividade das manchas solares, esboçando o que viu por vários meses, começando no verão de 1612. Apesar da lenda, a história de que Galileu ficou cego observando o Sol é apócrifa - em vez disso, ele usou o método de projeção, lançando a imagem do Sol através de um helioscópio primitivo em uma sala escura.

Claro, Galileu não tinha ideia do que exatamente eram as manchas solares. Hoje, sabemos que essas regiões de fluxo magnético na fotosfera solar são mais frias do que as áreas circundantes, aparecendo preto contra a face deslumbrante do sol. O que mais, a polaridade dos grupos e pares de manchas solares não denota apenas sua associação com um determinado ciclo solar de 11 anos, mas seu aparecimento na latitude na face do Sol progride através de um ciclo, começando de altas latitudes no início e, em seguida, movendo-se em direção ao equador solar, no que é conhecido como Lei de Spörer. O Sol também inverte a polaridade a cada ciclo de 11 anos, e dois ciclos (22 anos) equivalem a um Ciclo Hale.

Hoje, missões como o Solar Dynamics Observatory da NASA e o Solar Heliospheric Observatory (SOHO) da NASA / Agência Espacial Europeia (ESA) monitoram o Sol em todo o espectro, o tempo todo. Isso nos dá uma imagem muito mais robusta e holística do que está acontecendo com o sol. Graças a essas missões, agora sabemos que a atividade das manchas solares está intimamente ligada a outros fenômenos, para incluir faculas vistas na fotosfera para espículas, proeminências e ejeções de massa coronal vistas na cromosfera solar superior ...

Mas como esses eventos invisíveis realmente parecem, nos dias de Galileu?

Os pesquisadores do estudo perceberam que, na verdade, temos um análogo moderno para preencher a lacuna entre os métodos antigos e novos de cronologia da atividade solar. Desde 1917, observadores habilidosos do observatório Mount Wilson, no sul da Califórnia, esboçaram a face do Sol, todo dia claro. Isso é feito usando a Torre Solar de 150 pés no terreno do complexo do observatório e - assim como nos dias de Galileu - o esboço é feito usando uma projeção do Sol em uma sala escura. Você pode ler este registro moderno fascinante online.

AI de treinamento para observar o sol

Os pesquisadores perceberam que esses esboços agora são realizados simultaneamente com observações modernas em todo o espectro, dar aos programas de inteligência artificial algo para 'checar os fatos'. Usando desenhos feitos do Sol de 2011 a 2015 versus dados SDO, os pesquisadores foram então capazes de 'ensinar' o programa a replicar diagramas de amplo espectro com alta fidelidade. Em última análise, o modelo de aprendizado profundo usou um conjunto de comparação de 1, 046 pares de esboços de manchas solares versus imagens SDO.

Em seguida, a equipe transformou isso nos esboços feitos por Galileo, com resultados intrigantes.

"O desenho histórico de manchas solares é um recurso muito importante para a compreensão da atividade solar passada, "diz Lee em um artigo recente sobre o assunto." Nossos resultados mostram que as estruturas bipolares dos magnetogramas gerados por IA são consistentes com os originais e seus fluxos magnéticos sem sinal são consistentes com os originais. "

Isso também pode ser usado em um contexto histórico para colher novos insights para outros eventos, como o Superflare Grande Carrington de 1859. Este infame surto maciço enviou auroras visíveis até o sul do Caribe, e realmente induziu corrente suficiente para incendiar escritórios de telégrafo.

Esta técnica chega em uma conjuntura fascinante para o Sol e a atividade solar moderna, já que o ciclo solar 25 está apenas começando a sério em 2021. Será que vai deslumbrar, ou - como 24 antes - chiava? Olhando para o futuro, este método para extrapolar a aparência do Sol a partir de esboços simples de manchas solares também pode ser aplicado, devemos descontinuar qualquer um dos ativos baseados no espaço atuais.

É fascinante ver a astronomia moderna de alta tecnologia auxiliada por pessoas de baixa tecnologia, método olho-mão de simplesmente esboçar e registrar o que o observador vê, projetado da ocular.