ソーラーのおとしもの

分類する画像はどうやって作りましたか?

まずNASAのMMSミッションから公開されているデータを使用し、4機のMMS宇宙機の1つが磁気圏とシースの間を移行しているデータ領域を、MMSデータを用いて学習させた機械学習アルゴリズムで特定します。次にMMSのFPI装置から、特定したその期間のデータを取得し、エネルギーフラックス（一定体積を通過した特定のエネルギーごとの粒子の数）を赤から青に色分けしたカラー画像に仕上げました。

これは何を表した画像ですか?

皆さんに見せる画像は、イオン（太陽風の場合正電荷を持つ粒子）のエネルギーフラックスを時間の関数として示したものです。プラズマ領域が異なれば（磁気圏とシース）、イオンのエネルギーフラックスも変化すると予想されます。探査機がこれらの異なる領域を通過する際に、パターンの変化を観察することができます。特に、境界層では非常に乱された環境を目にするでしょう。

どれくらいのデータを保有していますか?

分類するデータは観測時間にして～50000分相当あり、これを10000分ごとに年ごとにバッチ化しています。

このプロジェクトが始まった経緯は何でしょう?

MMSデータで学習させた機械学習アルゴリズムを使用している際、私たちは磁気圏とシースの分類が頻繁に覆されることに気付きました。目視で調べたところ、すぐにアルゴリズムが境界層を拾い上げており、この領域では両方の特徴が混ざっているためうまく分類ができないことが判明しました。この分類精度は、人間の目であれば容易に見つけられる境界層の位置を正確に特定することも十分にままならないほどでした。様々な境界層領域をマークすることはできますが、1人の判断ではなく集団の判断で行った方が系統的な研究ができると考えました。

プロジェクトで得た結果は何に利用されますか?

地球の境界層の位置と範囲を理解するための体系的な研究に使います。また、磁気境界面の両側に存在するエネルギー屋フラックスについても、観測位置やNOAAやNASAミッションによる宇宙天気観測から得られる太陽風の状況を考慮した研究が行われます。また、ボランティアによって分類された磁気境界面や境界層の通過のリストも貴重なリソースとして科学コミュニティーに提供されます。

たとえば、磁気境界面や境界層の位置、特性、起こるプロセスが、地磁気嵐の強度のレベルが増すとどのように変化していくかは特に高い関心を持たれています。しかし、こうしたより極端な事象を完全に理解するためには、平常時の磁気境界面と境界層の位置や特性をベースラインとして理解しておく必要があります。また、特に分類が難しい遷移においては、何か奇妙なものが見つかるかもしれず、この大規模データセットにおって研究すべき新たな疑問に出会えるかもしれません。

私たちの分類はどう扱われますか?

集合知を生かすため、それぞれの画像の同一部分は少なくとも10人のボランティアのみなさんに見ていただきます。そして同じ対象への全員の分類結果をまとめて、どれほど合意が取れるかに基づいて最終的な分類結果を導出します。最終的には全ての画像からデータを集め、その時点における宇宙機の時間と位置と結びつけ、地球の境界層の位置や特性の研究に用います。

なぜZooniverseの参加者が必要ですか?

境界層は太陽風の条件によって見え方が変わります。これは気象条件によって雲の見え方が様々になることと似ています。この変動により、ソフトウェアで自動的に分類するのは困難になります。一方で人の目は微妙なパターンを捉えることに長けています。しかし8年以上に及ぶデータを目視確認するには、多くの人の手助けが必要です。

画像で何を見ていますか?

このプロジェクトで分類する画像の例

上で示したような画像はNASAの磁気圏マルチスケールミッション（MMS）探査機で得られたデータです。
このグラフは時間ごとのエネルギーフラックス、つまりどのエネルギーの粒子がどれだけの数測定されたかの時間経過を表しています。明るい（赤に近い）色は多くのイオン・強いエネルギーフラックスを意味します。このデータはMMS搭載の高速プラズマ測定装置（FPI）で取得されました。

なお、グラフの縦軸は粒子のエネルギーを対数スケールで、横軸は時間を表し、横軸は画像全体で10分間、強調区間が1分間に相当します。

自分の分類に自信が持てません

フィールドガイド を確認してください、そこでは専門家がよくある落とし穴や分類例について解説しています。それでもなお分からないとしても、それでいいのです。この分類には事前の正解は存在しません。できる限りの推測を行ってください。最良の結果を得るために、できるだけ多くの方から分類を集めたいです。

プロジェクトのロゴはどうやって作りましたか?

ロゴとカバーページはGPTで生成しました。

このテーマについてさらに詳しく知りたいです?

「もっと知りたい」のタブから追加情報が得られます。さらにトークページの"Science" セクションで私たちに質問してください。分類で得られた結果は「結果」のタブで定期更新しますので、時々のぞいてみてください。

このプロジェクトの予算はどこから出ていますか?

このプロジェクトはNASAの市民科学シード資金プログラムの助成金(#80NSSC25K7015)を受けています。