Mudanças na densidade atmosférica após o pôr do sol podem fazer com que bolsões quentes de gás chamados "bolhas de plasma" se formem sobre o equador da Terra, resultando em interrupções na comunicação entre os satélites e a Terra. Novos modelos de IA estão ajudando os cientistas a prever eventos de bolhas de plasma e criar uma previsão. O trabalho foi apresentado esta semana no Encontro Nacional de Astronomia (NAM 2022) por Sachin Reddy, Ph.D. estudante da University College London.
Logo após o pôr do sol, bolsões de gás superaquecido chamados "bolhas de plasma" se formam na atmosfera superior e se estendem para o espaço (até 900 km acima da superfície da Terra). Essas bolhas começam pequenas e crescem rapidamente – do tamanho de um campo de futebol ao de um pequeno país em apenas algumas horas. À medida que as bolhas crescem, elas podem impedir que os satélites se comuniquem com a Terra, bloqueando e distorcendo seus sinais de rádio.

Para prever bolhas de plasma, uma equipe de pesquisadores coletou 8 anos de dados da missão do satélite SWARM. A espaçonave possui um detector automático de bolhas a bordo chamado Índice de Bolhas Ionosféricas. Isso compara as mudanças na densidade dos elétrons e a força do campo magnético para verificar se as bolhas estão presentes:uma forte correlação entre os dois indica a presença de uma bolha de plasma.

O satélite voa a uma altitude de 460 km (cerca de 30 vezes mais alto que um avião comercial) no meio da maioria das bolhas de plasma. O modelo combina a coleta de dados do SWARM com uma abordagem de aprendizado de máquina para fazer previsões sobre a probabilidade de um evento de bolha de plasma ocorrer a qualquer momento.

Os resultados mostram que o número de eventos de bolhas de plasma varia de estação para estação, assim como o clima, e que o número de eventos aumenta com a atividade solar. Apesar disso, o modelo considera a localização um elemento muito mais crucial na previsão de bolhas de plasma do que a época do ano, com a maioria dos eventos ocorrendo em uma região do Atlântico chamada Anomalia do Atlântico Sul. O modelo de IA prevê eventos com uma precisão de 91% em diferentes testes.

Reddy diz que "assim como a previsão do tempo na Terra, precisamos ser capazes de prever bolhas para evitar grandes interrupções nos serviços de satélite. Nosso objetivo é poder dizer algo como:'Às 20h de amanhã há 30% de chance uma bolha aparecendo sobre o Chifre da África.' Esse tipo de informação é extremamente útil para operadores de naves espaciais e para pessoas que dependem de dados de satélite todos os dias, assim como você e eu." + Explorar mais

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