Полярное сияние — как далёкий театр: представление может идти, но увидит ли его зритель, зависит от занавеса. В роли занавеса выступают облака и лунный свет. Раньше прогнозы пытались угадать сразу и факт сияния, и условия наблюдения, смешивая всё в одну кучу. Это как предсказывать, понравится ли спектакль, не разделяя игру актёров и видимость с последнего ряда.
Авторы работы поступили иначе. Они построили систему из двух шагов. Первый шаг — натренированный на многолетних наблюдениях алгоритм, который по 51 параметру солнечного ветра и магнитного поля Земли вычисляет вероятность, что сияние вообще есть. Второй шаг — более простая модель, которая, зная, что сияние есть, оценивает, не скроют ли его облака и не засветит ли Луна. Перемножив эти две вероятности, получают итоговый шанс увидеть сияние невооружённым глазом.
Ключевыми подсказками для первого шага оказались взаимодействие планетарного индекса геомагнитной активности с ночной стороной Земли, местное магнитное время и расстояние до овала полярных сияний — вместе они объясняют 39% предсказательной силы. Система уже работает в виде прототипа и проверена на трёх разных площадках в Скандинавии. Такой подход не только помогает охотникам за сиянием планировать вылазки, но и даёт исследователям инструмент для изучения связи Солнца и Земли.
Овал полярных сияний — это кольцо вокруг магнитного полюса, где сияния случаются чаще всего. Его диаметр около 3000 километров, и он слегка смещён на ночную сторону Земли.