بحث مشترك بين معهد جنوب غرب للبحوث (SwRI) ومركز الأبحاث الوطني التابع لمؤسسة العلوم الوطنية (NSF-NCAR) طوّر أداة ذكاء اصطناعي جديدة تُعرف بـ PINNBARDS، وهي شبكة عصبية مدعومة بقوانين الفيزياء، تُمكّن من ربط الملاحظات السطحية للمناطق النشطة الشمسية بديناميات مغناطيسية عميقة داخل الشمس. تُعد هذه الخطوة الأولى نحو تطوير تنبؤات بطقس الفضاء بأسبوعين أو أكثر قبل حدوثها، بدلاً من الساعات الحالية، مما يوفر فرصة حيوية لحماية البنية التحتية التكنولوجية. تظهر المناطق النشطة الشمسية، التي تُعد مصدرًا رئيسيًا للانفجارات الشمسية والانفجارات الكتلية الهوائية (CMEs)، بشكل منسق وليس عشوائيًا، حيث تترابط مع أنماط مغناطيسية ضخمة على شكل "أحزمة توريدية ملتوية" تنتشر في كلا النصفي الكرة الشمالي والجنوبي. باستخدام بيانات مغناطيسية من مسبار "ملاحظات الديناميكية الشمسية" (SDO) التابع لناسا، أظهر الفريق كيف يمكن استخلاص حالة داخلية عميقة من أنماط سطحية مُلاحظة، مدعومًا بنموذج ذكاء اصطناعي يُراعي القوانين الفيزيائية الأساسية. في المقابل، تعتمد معظم الأدوات الحالية على علامات مغناطيسية صغيرة تظهر فقط قبل ساعات من الانفجار، ما يحد من فرص التحذير المبكر. أما PINNBARDS، فتمكّن من استنتاج الحالة المغناطيسية في الطبقة الانتقالية العميقة داخل الشمس، المعروفة بـ "التيكوسكلين"، التي تفصل بين النواة المتجانسة والمنطقة المضطربة في الغلاف الخارجي. من خلال ربط الملاحظات السطحية بالديناميات المغناطيسية العميقة، يُمكن تحسين النماذج التنبؤية بشكل كبير. النتائج التي حققها الفريق تُظهر تطابقًا دقيقًا بين الأنماط المُعاد بناؤها (مثل تضخمات وانكماشات مغناطيسية) والأنماط المُلاحظة فعليًا، مع تطابق في اتجاهات الحقول المغناطيسية والتدفقات السريعة. هذا يُقدّم أدلة قوية على مصادر عالمية للمناطق النشطة، والتي تحدد ما إذا كانت الجسيمات الشمسية الناتجة ستصل إلى الأرض أو إلى مناطق أخرى في النظام الشمسي. يقول الدكتور ماوسومي ديكباتي، القائد العلمي للبحث والمؤلف الرئيسي: "تُوفّر الحالة المُعاد بناؤها من PINNBARDS شروطًا أولية لمحاكاة تطور المجال المغناطيسي الشمسي، ما يفتح الباب أمام التنبؤ بمكان ووقت ظهور مناطق نشطة كبيرة قبل أسابيع". ويُعتبر تحديد الموقع الجغرافي (العرض والطول) لظهور هذه المناطق أمرًا حاسمًا، إذ يحدد ما إذا كانت التأثيرات الناتجة ستؤثر على الأرض أو على المركبات الفضائية. يُعد هذا التقدم خطوة جوهرية نحو بناء أنظمة تنبؤ متطورة بطقس الفضاء، تُعزز من أمان الأقمار الصناعية، والاتصالات، والشبكات الكهربائية، وسلامة رواد الفضاء، خاصة في ظل التوسع المتزايد في الاستكشاف الفضائي البشري.