Eine künstliche Intelligenz kann bestimmte aktive Regionen der Sonne bis zu 12 Stunden im Voraus erkennen, obwohl an ihrer Oberfläche noch keine sichtbaren Anzeichen vorhanden sind.
Diese Regionen entsprechen starken Konzentrationen magnetischer Felder. Wenn sie die Sonnenoberfläche erreichen, können sie dunkle Flecken bilden. Sie sind auch der Ursprung heftigerer Phänomene, insbesondere von Eruptionen und koronalen Massenauswürfen, die die Weltraumumgebung der Erde beeinflussen können.
Die Sonne, beobachtet am 14. August 2026 bei 335 Ångström vom AIA-Instrument des Solar Dynamics Observatory.
Quelle: NASA/SDO, wissenschaftliche Teams von AIA, EVE und HMI.
Das Problem besteht darin, dass eine aktive Region beginnt, sich unterhalb der Oberfläche zu bilden. Sichtbare Anzeichen treten daher relativ spät auf. Um Zeit zu gewinnen, suchte ein Team am NASA-Forschungszentrum COFFIES nach weniger auffälligen Spuren dieses Aufstiegs, die bereits vor dem Auftreten der Sonnenflecken vorhanden sind.
Die Forschenden stützten sich auf Daten des Solar Dynamics Observatory, eines NASA-Satelliten, der unseren Stern kontinuierlich beobachtet. Sie untersuchten kleine Veränderungen akustischer Wellen, die sich durch die Sonne bewegen. Magnetisches Material, das aus dem Inneren aufsteigt, stört diese Schwingungen, bevor es an der Oberfläche deutlich sichtbar wird.
Eine künstliche Intelligenz wurde darauf trainiert, die zeitliche Entwicklung dieser Signale zu erkennen. Sie identifiziert eine Kombination von Veränderungen, die ankündigt, dass eine aktive Region aufsteigt. Nach Angaben der NASA ermöglicht die Methode eine Vorwarnzeit von bis zu 12 Stunden.
Diese Zeitspanne könnte für das Weltraumwetter von konkretem Nutzen sein. Sonneneruptionen können energiereiche Strahlung und geladene Teilchen ins All schleudern. Einige Ereignisse stören den Funkverkehr, gefährden Satelliten oder erhöhen die Strahlenbelastung von Astronauten. Einige zusätzliche Stunden können daher dabei helfen, die betroffenen Betreiber vorzubereiten.
Die Entdeckung des Auftretens einer aktiven Region ist jedoch nicht gleichbedeutend mit der präzisen Vorhersage einer Eruption. Nicht alle Regionen erzeugen ein gefährliches Ereignis, und ihr Verhalten verändert sich nach ihrem Auftreten. Das neue Instrument liefert daher zusätzliche Informationen im Vorfeld, ersetzt aber nicht die magnetische Überwachung und die anderen Methoden, die nach dem Auftreten der Flecken eingesetzt werden.
Das Team arbeitet nun daran, die Vorhersagen zu verbessern und die unter der Oberfläche erkannten Signale besser mit den später beobachteten Ereignissen in Verbindung zu bringen. Dieser Ansatz könnte den Forschenden auch neue Erkenntnisse über das Aufsteigen magnetischer Felder durch die äußeren Schichten der Sonne liefern.