Cách mới để phát hiện "bong bóng plasma"- thảm họa máy bay sẽ được dẹp bỏ

Các nhà khoa học đã phát triển một phương pháp phát hiện "bong bóng plasma xích đạo" bằng cách sử dụng một chương trình máy học để phát hiện những thay đổi trong ánh sáng lấp lánh của không khí trên Trái đất. (Ảnh: NASA)

Các bong bóng, được gọi là bong bóng plasma xích đạo (EPB), được tìm thấy trong tầng điện ly, vùng khí quyển cao hơn bề mặt Trái đất 50 km, nơi phần lớn khí đã bị ion hóa hoặc bị loại bỏ electron bởi bức xạ mặt trời, biến nó thành biển plasma.

Chúng hình thành ngay sau khi mặt trời lặn, khi thiếu ánh sáng mặt trời khiến quá trình ion hóa dừng đột ngột, nhưng chúng chỉ xuất hiện gần đường xích đạo từ của hành tinh, lệch khỏi đường xích đạo địa lý.

Những nhiễu loạn tự nhiên có thể làm gián đoạn phần mềm GPS và gây nhiễu tín hiệu vô tuyến, nhưng lại cực kỳ khó theo dõi.

Các khoang plasma vô hình với mắt thường nên chúng rất khó đo lường và theo dõi chính xác theo thời gian thực.

Bóng ma plasma xích đạo ở đâu?

Trong một nghiên cứu mới vừa được công bố trên tạp chí Space Weather, các nhà khoa học từ Trung tâm Khoa học Không gian Quốc gia Trung Quốc và Đại học Bắc Kinh đã phát triển một cách mới để phát hiện EPB bằng cách theo dõi ánh sáng không khí.

Những ánh sáng lấp lánh giống như cực quang này xuất hiện khi plasma bên trong tầng điện ly trên nguội đi qua đêm và kết hợp lại thành khí, phát ra năng lượng dưới dạng ánh sáng.

Nhóm nghiên cứu nhận ra rằng EPB làm thay đổi một chút diện mạo của luồng sáng hình thành phía trên chúng. Sau đó, các nhà nghiên cứu đã đào tạo một chương trình học máy, sử dụng hơn 10 năm chụp luồng sáng từ All-Sky Imager tại Trạm Qujing ở miền nam Trung Quốc, để tìm kiếm các dấu hiệu biến dạng luồng sáng. Mô hình tốt nhất của họ có thể phát hiện và đo chính xác các bong bóng tới 88% thời gian.

Các nhà nghiên cứu viết: "Kết quả thử nghiệm đã xác minh rằng máy học là phương pháp tuyệt vời để tự động phát hiện và trích xuất các đặc điểm của EPB".

Những phát hiện mới có thể được sử dụng để tạo ra một hệ thống cảnh báo sớm cho các nhà điều hành GPS và vô tuyến, cho phép họ đưa các lỗ hổng gây nhiễu vào mô hình và dự báo của họ và tránh mọi tình huống xấu nhất có thể xảy ra.