Download - Solar flares: The great challenge!

Transcript
Page 1: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 1

Ηλιακές εκλάμψεις:Η μεγάλη πρόκληση!

Γιάννης ΚοντογιάννηςΜεταδιδακτορικός ερευνητής (FLARECAST)Κέντρο Έρευνας Αστρονομίας και Εφαρμοσμένων ΜαθηματικώνΑκαδημία Αθηνών

Page 2: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 2

Η πτήση σας ακυρώθηκε!

Page 3: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 3

Η πτήση σας ακυρώθηκε!

Page 4: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 4

https://www.youtube.com/watch?v=sociWdAR-Ds (M7.2 kai X1.7)

Ταξινόμηση με βάση την ένταση

X

M

C

B

A

Τι είναι οι εκλάμψεις;

Page 5: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 5

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

Page 6: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 6

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

Page 7: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 7

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Page 8: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 8

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Page 9: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 9

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Page 10: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 10

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Page 11: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 11

Τι συμβαίνει αμέσως μετά από μια έκλαμψη;

UV – ακτίνες Χ, γ

Ραδιο-εξάρσεις

Σωματίδια πολύ υψηλών ενεργειών

Page 12: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 12

Page 13: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 13

Ηλιακές κηλίδες, κέντρα δράσης και εκλάμψεις

Page 14: Solar flares: The great challenge!

1951, H. Babcock

Περιοχές όπου παρατηρούνται πολύ ισχυρά και εκτεταμένα μαγνητικά πεδία.

Πώς όμως δημιουργούνται οι κηλίδες;

http://www.windows2universe.org/

http://van.physics.illinois.edu/

30/3/2017 Athens Science Festival 2017

Ηλιακές κηλίδες, κέντρα δράσης και εκλάμψεις

14

Page 15: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 15

Ηλιακές κηλίδες, κέντρα δράσης και εκλάμψεις

Page 16: Solar flares: The great challenge!

Ένα μέρος αυτής της ενέργειαςαπελευθερώνεταικατά τη διάρκεια μιας έκλαμψης(δισεκατομμύρια μεγατόνων TNT).

Πού οφείλονται οι εκλάμψεις;

High Altitude Observatory, Boulder, CO

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 16

Το μαγνητικό πεδίο αποθηκεύει ενέργεια!

Page 17: Solar flares: The great challenge!

Ένα μέρος αυτής της ενέργειαςαπελευθερώνεταικατά τη διάρκεια μιας έκλαμψης(δισεκατομμύρια μεγατόνων TNT).

Πού οφείλονται οι εκλάμψεις;

High Altitude Observatory, Boulder, CO

Το μαγνητικό πεδίο αποθηκεύει ενέργεια!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 17

Μπορούμε να προβλέψουμε πού και πότε;

Page 18: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 18

• Μετρήσεις μαγνητικών πεδίων μόνο στη φωτόσφαιρα την «επιφάνεια».

• Ο ήλιος είναι σφαίρα

• Συστηματικές παρατηρήσεις μόνο από το διάστημα

Οι δυσκολίες της πρόγνωσης

• Οι εκλάμψεις είναι σαν τους σεισμούς.

• Τα “false alarm” και τα “missed hits” έχουν διαφορετικές επιπτώσεις σε διαφορετικούς χρήστες

Page 19: Solar flares: The great challenge!

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;

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 19

Page 20: Solar flares: The great challenge!

Ο Ήλιος υπό διαρκή παρακολούθηση

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 20

Page 21: Solar flares: The great challenge!

Τι σημαίνει «πολύπλοκο»;

http://www.pozorovanislunce.eu/30/3/2017 Athens Science Festival 2017 21

Page 22: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 22

Ποιο είναι πιο εκρηκτικό;

Page 23: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 23

Page 24: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 24

Page 25: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 25

Page 26: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 26

Page 27: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 27

Page 28: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 28

Page 29: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 29

Page 30: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 30

Page 31: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 31

Page 32: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 32

Page 33: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 33

Page 34: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 34

Page 35: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 35

Page 36: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 36

Page 37: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 37

Page 38: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 38

Page 39: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 39

Page 40: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 40

Page 41: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 41

Page 42: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 42

Page 43: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 43

Page 44: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 44

Page 45: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 45

Page 46: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 46

Page 47: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 47

Page 48: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 48

Page 49: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 49

Page 50: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 50

Page 51: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 51

Page 52: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 52

Page 53: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 53

Page 54: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 54

Page 55: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 55

Page 56: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 56

Page 57: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 57

Page 58: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 58

Page 59: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 59

Page 60: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 60

Page 61: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 61

Page 62: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 62

Page 63: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 63

Page 64: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 64

Page 65: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 65

Page 66: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 66

Page 67: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 67

Επιστήμη στα χέρια των πολιτών

Page 68: Solar flares: The great challenge!

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 ισχυρά ηλεκτρικά ρεύματα διαθέτουν

• Πόσο «περίεργο» είναι το σχήμα τους

• …

• …

30/3/2017 Athens Science Festival 2017

Ποσοτικοποιώντας την εκρηκτική ικανότητα

68

Page 69: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017

Ένα παράδειγμα:

κέντρο δράσης «11158»

Φεβρουάριος 2011

69

Ποσοτικοποιώντας την εκρηκτική ικανότητα

Page 70: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 70

Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST

Page 71: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 71

Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST

Page 72: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 72

Η πρόγνωση των εκλάμψεων στον 21ο αιώνα: το πρόγραμμα FLARECAST

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)

Page 73: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 73

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Page 74: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 74

Τι κάνουμε στο FLARECAST• Συγκεντρώνουμε όλες τις ποσότητες που έχουν χρησιμοποιηθεί

στην πρόγνωση με υποσχόμενα αποτελέσματα.

• Φτιάχνουμε αλγόριθμους υπολογισμού και υπολογίζουμε

ποσότητες για όλες τις παρατηρήσεις από το 2012 ως σήμερα

• Αποθηκεύουμε σε βάση δεδομένων (~1.000.000 μετρήσεις)

Page 75: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 75

Τι κάνουμε στο FLARECASTΤεχνητή Νοημοσύνη

(Νευρωνικά δίκτυα, μηχανές διανυσμάτων

υποστήριξης κλπ)

Εκπαιδεύουμε αλγόριθμους να ξεχωρίζουν

Τα κέντρα δράσης που «δίνουν» εκλάμψεις

μέσα στις επόμενες ώρες (6, 12, 24 κλπ)

Page 76: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 76

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Αξιολογούμε την ευστοχία των μεθόδων

μας.

“False alarms” -- “missed hits”

Ερχόμαστε σε επαφή με τις

ενδιαφερόμενες ομάδες και τις ανάγκες

τους.

Page 77: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 77

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Αξιολογούμε την ευστοχία των μεθόδων

μας.

“False alarms” -- “missed hits”

Ερχόμαστε σε επαφή με τις

ενδιαφερόμενες ομάδες και τις ανάγκες

τους.

Page 78: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 78

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Αναπτύσσουμε νέες μεθόδους πρόγνωσης

Εξετάζουμε/αναπτύσσουμε νέες ιδιότητες των

κέντρων δράσης

Μελετάμε

• τους μηχανισμούς των εκλάμψεων

• τη σχέση τους με άλλα φαινόμενα ηλιακής

δραστηριότητας κλπ

Page 79: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 79

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Διαδικτυακό εργαλείο πρόγνωσης

Προγνώσεις σε πραγματικό χρόνοΟ χρήστης μπορεί

• Να «τρέξει» δικές τους προγνώσεις,

• Να ενσωματώσει τα δικά του «πακέτα»

• Να διατηρήσει αντίγραφο του εργαλείου

και να το «τρέχει» στο μηχάνημά του

Page 80: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 80

Τι κάνουμε στο FLARECAST

Δημοσίευση των αποτελεσμάτων

Δράσεις διάχυσης σε γενικό κοινό και σχολεία

Workshops για τους ενδιαφερόμενους χρήστες

(επιστήμονες, βιομηχανία, τηλεπικοινωνίες, κυβερνητικούς

φορείς κλπ)

Page 81: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 Athens Science Festival 2017 81

Τι κάνουμε στο FLARECAST

flarecast.eu

Page 82: Solar flares: The great challenge!

30/3/2017 82

Σας ευχαριστώ!