The FLARECAST project
Transcript of The FLARECAST project
![Page 1: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/1.jpg)
Δρ. Γιάννης Κοντογιάννης, Κέντρο Έρευνας Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων Μαθηματικών, Ακαδημία Αθηνών
Η πρόβλεψη των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα
Ζώντας με τον Ήλιο, έναν απρόβλεπτο Γίγαντα
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 2: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/2.jpg)
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 3: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/3.jpg)
Ο πυρήνας του είναι ένας θερμοπυρηνικός αντιδραστήρας!
Πού τη βρίσκει τόση ενέργεια;
http://members.wolfram.com/jeffb/visualization/proton-proton.shtml https://commons.wikimedia.org4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 4: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/4.jpg)
Πού τη βρίσκει τόση ενέργεια;
Η ενέργεια αυτή αρχικά ταξιδεύει με τη μορφή ακτινοβολίας
https://commons.wikimedia.orghttps://en.wikipedia.org/wiki/Brownian_motion4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 5: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/5.jpg)
Τεράστια ρεύματα μεταφέρουν αυτή την ενέργεια μέχρι την «επιφάνεια»
Πού τη βρίσκει τόση ενέργεια;
4/5/2017 https://commons.wikimedia.org
http://www.isf.astro.su.se/gallery/movies/2006/
Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 6: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/6.jpg)
Η «αόρατη» ατμόσφαιρα του Ήλιου
http://solarmonitor.org/ & http://www.thesuntoday.org/4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 7: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/7.jpg)
Τι είναι οι ηλιακές κηλίδες;
http://www.thesuntoday.org/4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 8: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/8.jpg)
Ιστορία των παρατηρήσεων των ηλιακών κηλίδων
John of Worcester, 1128 A.D.
ΜεσαίωναςΟιωνοί και διαβάσεις πλανητών
17 Μαρτίου 807 μ.Χ., Άντελμος (Βενεδικτίνος μοναχός)813 μ.Χ., θάνατος του Καρλομάγνου1128 μ.Χ., Ιωάννης του Worcester, πρώτη αποτύπωση ηλιακής κηλίδας12ος μ.Χ. αι., Αβερρόης
800 π.Χ., Κίνα: I Ching (Βιβλίο των Αλλαγών), "A dou is seen in the Sun", and A mei is seen in the Sun"
371 π.Χ. – 287/5 π.Χ. Θεόφραστος, Περί σημείων: «καὶ ἐὰν ἀνίσχων μέλαν σημεῖον ἴσχῃ, […] κοινὸν ὕδατος σημεῖον καὶ
ανέμου»
Κίνα, Κορέα, αυτοκρατορικοί αστρονόμοι, καταγραφή ηλιακών κηλίδων, στα πλαίσια της μελέτης
(από το 28 π.Χ) ουράνιων φαινομένων για αστρολογικές προβλέψεις
ΑρχαιότηταΣημάδια αλλαγών
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 9: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/9.jpg)
Οι παρατηρήσεις των κηλίδων τον από τον 17ο
αιώναψεγάδια στην επιφάνεια του Ήλιου
1610, Thomas Harriot, Johannes & David Fabricius,Cristoph Scheiner
1612, Γαλιλαίος οι κηλίδες είναι ηλιακά φαινόμενα και όχι πλανήτες. Σύγκρουση με το αριστοτελικό αιώνιο και άφθαρτο σύμπαν.
17ος -18ος αιώνας, Συστηματική παρατήρηση των κηλίδων και καταγραφή τους
Ωστόσο, η πολύ μικρή δραστηριότητα του Ήλιου από τα μέσα του 17ου ως τα μέσα του 18ου αιώνα είχε σαν αποτέλεσμα πολύ λίγα αρχεία και πολύ λίγες καταγραφές σέλαος.
Ιστορία των παρατηρήσεων των ηλιακών κηλίδων
http://obs.astro.ucla.edu/
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 10: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/10.jpg)
19ος αι: Schwabe, Wolf, Carrington, Spörer, Maunder.
Ιστορία των παρατηρήσεων των ηλιακών κηλίδων
19ος αιώνα - σήμεραΗλιακή δραστηριότητα, 11ετής κύκλος και Μαγνητισμός στον Ήλιο
Ο αριθμός των κηλίδων μεταβάλλεται με περίοδο 11 ετών
https://www.nasa.gov
http://www.universetoday.com/4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 11: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/11.jpg)
1908, George Ellery Hale, Mt Wilson
Ιστορία των παρατηρήσεων των ηλιακών κηλίδων
19ος αιώνα - σήμεραΗλιακή δραστηριότητα, 11ετής κύκλος και Μαγνητισμός στον Ήλιο
Το αστεροσκοπείο στο όρος Wilson, στην California(http://www.space.com/)
Το μαγνητικό πεδίο του Ήλιου μεταβάλλεται με περίοδο 22 ετών.
G.E.Hale 1868-1938(wikipedia.org)
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 12: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/12.jpg)
Τι είναι οι κηλίδες;
1951, H. Babcock
Περιοχές όπου παρατηρούνται πολύ ισχυρά και εκτεταμένα μαγνητικά πεδία. Στις περιοχές αυτές δεν είναι το ίδιο εύκολη η μεταφορά της θερμότητας από το εσωτερικό του Ήλιου, με αποτέλεσμα να φαίνονται σκοτεινές.
Πώς όμως δημιουργούνται οι κηλίδες;
http://www.windows2universe.org/
http://van.physics.illinois.edu/
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 13: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/13.jpg)
Η μαγνητισμένη ατμόσφαιρα του Ήλιου
NASA/SDO/Goddard Spaceflight Center4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 14: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/14.jpg)
Γιγαντιαίες κηλίδες (Superspots)
http:// thesuntoday.org4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 15: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/15.jpg)
Τα φαινόμενα της ηλιακής δραστηριότητας
http://www.thesuninmotion.com/
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 16: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/16.jpg)
“Two patches of intensely brightand white light broke out […] Myfirst impression was that by somechance a ray of light hadpenetrated a hole in the screenattached to the object glass […]for the brilliancy was fully equalto that of direct sunlight”
Η πρώτη παρατήρηση έκλαμψης
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 17: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/17.jpg)
Η πρώτη παρατήρηση έκλαμψης - Επιπτώσεις
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 18: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/18.jpg)
Η πρώτη παρατήρηση έκλαμψης - Επιπτώσεις
'…so completely were the wires under the influence of the Aurora Borealis, that it was found utterly impossible to communicate between the telegraph stations, and the line had to be closed.‘ Chicago Tribune
The French telegraph communications at Paris were greatly affected, and on interrupting the circuit of the conducting wire strong sparks were observed. The same thing occurred at the same time at all the telegraphic station in France…[The Illustrated London News, September 24, 1859].
…The wire was then worked for about two hours without the usual batteries on the auroral current, working better than with the batteries connected. This is the first instance on record of more than a word or two having been transmitted with the auroralcurrent…[Washington Daily National Intelligencer, Tuesday, September 6, 1859].
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 19: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/19.jpg)
1820 – 1830, πειράματα των Oersted και Faraday,
Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και η θεμελίωση του Ηλεκτρομαγνητισμού.
Πώς όμως ένα γεγονός στην ηλιακή ατμόσφαιρα μπορεί να επηρεάζει το γήινο περιβάλλον;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 20: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/20.jpg)
1820 – 1830, πειράματα των Oersted και Faraday,
Ηλεκτρομαγνητική επαγωγή και η θεμελίωση του Ηλεκτρομαγνητισμού.
Πώς όμως ένα γεγονός στην ηλιακή ατμόσφαιρα μπορεί να επηρεάζει το γήινο περιβάλλον;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 21: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/21.jpg)
Η μαγνητική ασπίδα της Γης
Πώς όμως ένα γεγονός στην ηλιακή ατμόσφαιρα μπορεί να επηρεάζει το γήινο περιβάλλον;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 22: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/22.jpg)
Γιατί μας νοιάζει;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 23: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/23.jpg)
Οι επιπτώσεις μιας έκλαμψης στη σύγχρονη εποχή
https://www.noao.edu/education/arbse/arpd/sres
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 24: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/24.jpg)
Οι επιπτώσεις μιας έκλαμψης στη σύγχρονη εποχή
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 25: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/25.jpg)
1. Συνεχής παρακολούθηση του Ήλιου
2. Μελέτη των φαινομένων και αναζήτηση των φυσικών μηχανισμών - Δημιουργία μοντέλων
3. Δημιουργία υποδομών και δικτύων πρόγνωσης και ενημέρωσης
Τι μπορούμε να κάνουμε;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 26: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/26.jpg)
Solar Dynamics Observatory
…που στα ελληνικά μεταφράζεται κάπως έτσι: Παρατηρητήριο Ηλιακής Δυναμικής
Ο Ήλιος υπό διαρκή παρακολούθηση
Οι αποστολές GOES της NASA
Ταξινόμηση με βάση την ένταση
XMCBA
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 27: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/27.jpg)
Ο Ήλιος υπό διαρκή παρακολούθηση
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 28: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/28.jpg)
Η παρατήρηση του ηλιακού μαγνητικού πεδίου
Για τη μελέτη του Ήλιου και των φαινομένων του, μετράμε το μαγνητικό πεδίο στην επιφάνεια του Ήλιου με ειδικά όργανα που λέγονται μαγνητογράφοι.
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 29: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/29.jpg)
Ένα μέρος αυτής τηςενέργειας απελευθερώνεταικατά τη διάρκεια μιαςέκλαμψης (δισεκατομμύριαμεγατόνων TNT).
Αναζήτηση των φυσικών μηχανισμών: που οφείλονται οι εκλάμψεις;
Μπορούμε να προβλέψουμε πού και πότε;
High Altitude Observatory, Boulder, CO
Το μαγνητικό πεδίο αποθηκεύει ενέργεια
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 30: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/30.jpg)
Τι σημαίνει «πολύπλοκο»;
http://www.pozorovanislunce.eu/4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 31: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/31.jpg)
Μελετώντας τα μαγνητογράμματα προσπαθούμε να:• Να μετρήσουμε το μέγεθος της ενεργού περιοχής• Την ένταση των μαγνητικών πεδίων• Τη διαθέσιμη ενέργεια• Το είδος των κινήσεων• Πόσο καλά διαχωρισμένες ή μπλεγμένες είναι
οι πολικότητες• Αν αναδύονται καινούρια μαγνητικά πεδία• Πόσο ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα•
•
•
Τι σημαίνει «πολύπλοκο»;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 32: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/32.jpg)
Άλλοι τρόποι να ποσοτικοποιήσουμε αυτή την πολυπλοκότητα είναι η χρήση μαθηματικών εργαλείων όπως τα fractals
Τι σημαίνει «πολύπλοκο»;
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 33: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/33.jpg)
Επιστρατεύοντας ιστορικά αρχεία, την στατιστική και τα μαθηματικά
Συσχετίζοντας τιμές παραμέτρων και τη δραστηριότηταπου εμφανίζεται, υπολογίζουμε/εκτιμούμε την πιθανότητα να εμφανιστεί μια έκλαμψη.
Ελέγχουμε και αξιολογούμε τις επιδόσεις των ιδιοτήτων αυτών ως προγνωστικών.
Επιστρατεύουμε πιο προχωρημένες μεθόδους ανάλυσης/πρόγνωσης (μηχανική μάθηση, νευρωνικάδίκτυα)
Guerra et al. 2015
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 34: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/34.jpg)
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
Ένα παράδειγμα: AR 11158, Φεβρουάριος 2011
![Page 35: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/35.jpg)
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 36: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/36.jpg)
Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 37: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/37.jpg)
Ακαδημία Αθηνών (Συντονιστής, Ελλάδα)
Northumbria University, (Project Scientist, Ηνωμένο Βασίλειο)
Trinity College Δουβλίνο TCD (Ιρλανδία)
Università degli Studi di Genova UNIGE (Ιταλία)
Consiglio Nazionale delle Ricerche CNR (Ιταλία)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS (Γαλλία)
Université Paris-Sud UPSud (Γαλλία)
Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW (Ελβετία)
Met Office (Ηνωμένο Βασίλειο)
Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 38: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/38.jpg)
• Ένα διαδικτυακό εργαλείο • Λήψη δεδομένα σε πραγματικό χρόνο (από τη διαστημική αποστολή SDO)• Υπολογισμός ποσοτήτων που χρησιμοποιούνται ως δείκτες πιθανής έκλαμψης• Κατασκευή καινοτόμων αλγορίθμων πρόγνωσης (νευρωνικά δίκτυα, μηχανική μάθηση κλπ)• Αξιολόγηση και βελτίωση
• Ανάπτυξη νέων δεικτών εκλάμψεων• Έρευνα• Διάχυση στο κοινό
Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή
![Page 39: The FLARECAST project](https://reader031.fdocument.pub/reader031/viewer/2022020213/5a655e2f7f8b9a02158b4683/html5/thumbnails/39.jpg)
Σας ευχαριστώ!!!
4/5/2017 Όμιλος Αστρονομίας, Ελληνογερμανική Αγωγή