寻找陨石的人工智能将寻找埋在极地冰中的太空岩石
陨石是我们太阳系的记录保持者。作为经过亿万年形成和进化的行星体的一部分,科学家可以从研究这些坠落的太空岩石中获得重要的宇宙学见解。
但要做到这一点,他们必须首先找到这些难以捉摸的宇宙宝石。迄今为止,地球上发现的陨石中,约有62%是在南极洲发现的。以前对世界上最冷、最冷大陆的陨石探险完全依赖运气和经验丰富的太空岩石猎人过去的经验。
撞击陨石黄金也是来之不易的;大多数旅行通常都受到挖掘发现所需的大量劳动力的阻碍。现在,在今天发表在《科学进展》上的一项新研究中,研究人员开发了一种替代的、经济高效的方法来寻找陨石搁浅区(MSZ),即太空岩石高度集中的区域。
利用机器学习,开发了一种人工智能,可以预测陨石在南极洲任何地方的位置。根据这项研究,该系统准确地识别了该地区80%以上已知的MSZ。
研究人员相信,这将有助于征服未勘探地区。比利时布鲁塞尔自由大学研究员、该研究的主要作者维罗妮卡·托伦纳说:“这从来没有在大陆范围内进行过,甚至在地方范围内也没有。”这种数据驱动的分析“从未以这种方式进行过”
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托伦纳说,在实地搜索时,科学家有理由仍然使用他们的直觉,这种直觉通常来自重要的研究和过去的经验。但是,她补充说,他们的工具可以用于验证。人工智能能够验证或反驳许多专家追踪陨石时遵循的“直觉”,同时遏制昂贵的陨石回收工作。
Tollenaar和她的团队训练了一种机器学习算法来识别研究人员确实发现陨石的2254个地点,并210万更多不知道陨石存在的地方。然后,他们创建了一个指数,根据潜在实地考察的难易程度和成功程度对MSZ进行排名。
其中一些未探索的区域甚至被发现位于南极洲70个永久研究站的附近。
为了准确绘制南极洲地图并做出预测,该技术利用了基于卫星的南极洲表面温度、表面速度、表面坡度和雷达反向散射数据——这是电磁能被地形反射回源头的时候。该团队需要考虑这些因素,因为当陨石落到地面时,它们通常会被困在南极洲厚厚的冰盖中,冰盖覆盖了整个大陆的98%。
由于这些陨石被冰流和引力带到该地区下方,其中许多最终进入海洋。但是一些特别幸运的标本回到了被称为蓝冰区(BIA)的表面,这些地方有明显的浅蓝色,因为雪融化得比积雪快。
这些被挖掘出来的太空岩石中有许多来自火星和木星之间,但更罕见的是月球陨石,一些科学家说,这些陨石来自月球的黑暗面。瑞士苏黎世联邦理工学院的冰川学家、该研究的合著者之一哈里·泽科拉里说,不管它们来自天体,所有这些岩石碎片“都能告诉我们很多关于地球内部的情况”。
泽科拉里以前去过一次南极洲,他说探险可能很困难,但是回收陨石的科学价值太宝贵了,不能错过。泽科拉里说:“许多能告诉我们太阳系有多古老的东西,我们真的是从陨石中知道的。”
在科学界已经发现的4.5万块陨石中,托伦纳的研究小组预计,在南极洲致密的冰盖下仍有大约30万块。他们的研究还假设,自1912年第一块南极陨石被发现以来,地表陨石中只有不到15%被发现。
Zekollari将部分差异归因于实地研究的典型方式。“到目前为止,在野外只是开车,通常是骑雪地踏板车,”他说。 “你只是在寻找陨石,但你可能错过了很多。”
未来,泽科拉里的梦想是以与人工智能相似的方式利用无人机。这个最新的工具不仅有助于提高个人探险搜索的效率,而且可以改善来自世界各地的陨石探索任务。
至于该项目的下一步是什么,研究作者已经在为明年某个时候去南极洲的潜在任务做准备,他们希望在那里自己测试新算法。
“我们想找到尽可能多的陨石,我们希望每个人都能找到它们,”泽科拉里说。"通过这项研究,我们试图把人们引向正确的方向。"
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