科学家借AI解析太阳“声学心跳”

英国伯明翰大学研究团队开发出一种AI分析方法，通过解读太阳内部传播的声波信号，他们首次预测出当前太阳活动周期中太阳何时进入相对平静阶段。这项成果为理解太阳内部磁活动以及预警空间天气提供了新工具，相关研究发表于新一期《太阳物理》杂志。

太阳内部持续翻腾，磁场周期性增强和减弱，大约每11年完成一次循环。周期开始时，太阳相对平静，但随着进程推进，太阳磁场会变得更加活跃，导致太阳黑子数量增加，太阳耀斑和日冕物质抛射频发，大量带电粒子喷向太空。这些爆发现象可能会干扰卫星和电网，对人类通信技术产生直接影响。

但这些剧烈变化并非毫无征兆。太阳表面始终存在细微的压力振动，科学家称之为“p模”声波。它们像声波一样在太阳内部传播，再返回表面，把深层信息带出来。几十年来，科学家一直利用这些信号研究太阳内部结构，这门学科被称为“日震学”。

此次，研究团队训练AI模型分析长达30年的p模数据。研究发现，这些声波的“音高”会随着太阳活动周期而变化，当太阳活跃时，声波频率升高，当太阳趋于平静时，声波频率则下降。AI识别出其中复杂规律后，预测了当前太阳周期中的一个关键节点，即何时重新进入“低谷”。

研究团队将这种方法比作给太阳做超声检查。借助机器学习，过去难以辨认的模式变得清晰，首次可以更系统地追踪太阳深层磁场变化。

这些来自太阳内部的“声学心跳”可能成为独立的预警指标。相比只观察太阳表面黑子或耀斑，直接分析内部信号，有望更早发现即将到来的强烈活动，从而为卫星运行、电网保护和空间任务提供更多准备时间。