Czy istnieje coś takiego jak dźwięk planety?

Czy planeta może wydać dźwięk? To interesujące pytanie, które daje nam wgląd w naturę fal dźwiękowych. W pewnym sensie planety emitują promieniowanie, które można wykorzystać do wytworzenia dźwięków, które możemy usłyszeć. Jak to działa?

Wszystko we wszechświecie się wydziela promieniowanie że - gdyby nasze uszy lub oczy były na to wrażliwe - moglibyśmy „usłyszeć” lub „zobaczyć”. Widmo światła, które faktycznie postrzegamy, jest bardzo małe w porównaniu z bardzo szerokim spektrum dostępnego światła, począwszy od promienie gamma do fale radiowe. Sygnały, które można przekonwertować na dźwięk, stanowią tylko jedną część tego spektrum.

Ludzie i zwierzęta słyszą dźwięk w ten sposób, że fale dźwiękowe przemieszczają się w powietrzu i ostatecznie docierają do ucha. Wewnątrz odbijają się od błony bębenkowej, która zaczyna wibrować. Wibracje te przechodzą przez małe kości w uchu i powodują wibrację małych włosów. Włosy działają jak małe anteny i przekształcają wibracje w sygnały elektryczne, które biegną do mózgu przez nerwy. Mózg interpretuje to jako dźwięk i jego barwę i wysokość.

Wszyscy słyszeli linię używaną do reklamowania filmu z 1979 r. „Alien”: „W kosmosie nikt nie słyszy twojego krzyku”. W rzeczywistości jest to całkiem prawdziwe, ponieważ dotyczy dźwięk w kosmosie. Aby każdy dźwięk był słyszalny, gdy ktoś znajduje się „w” przestrzeni kosmicznej, muszą istnieć cząsteczki wibrujące. Na naszej planecie cząsteczki powietrza wibrują i przenoszą dźwięk do naszych uszu. W kosmosie jest niewiele, jeśli w ogóle, molekuł, które dostarczałyby fale dźwiękowe do ludzi w kosmosie. (Dodatkowo, jeśli ktoś jest w kosmosie, prawdopodobnie będzie miał na sobie hełm i skafander kosmiczny i nadal nie usłyszy niczego „na zewnątrz”, ponieważ nie ma powietrza, aby to przekazać.)

To nie znaczy, że wibracje nie poruszają się w przestrzeni, tylko że nie ma molekuł, które mogłyby je wychwycić. Emisje te można jednak wykorzystać do wytworzenia „fałszywych” dźwięków (to znaczy nie prawdziwych „dźwięków”, jakie może wydać planeta lub inny obiekt). Jak to działa?

Jako jeden z przykładów ludzie wychwycili emisje wydzielane, gdy naładowane cząstki ze Słońca natrafią na pole magnetyczne naszej planety. Sygnały są na naprawdę wysokich częstotliwościach, których nasze uszy nie są w stanie odebrać. Ale sygnały można spowolnić na tyle, abyśmy mogli je usłyszeć. Brzmią dziwnie i dziwnie, ale one gwizdki a trzaski, trzaski i szumy to tylko niektóre z wielu „pieśni” Ziemi. Lub, bardziej konkretnie, z Ziemskie pole magnetyczne.

W latach 90. NASA badała pomysł, aby emisje z innych planet mogły być wychwytywane i przetwarzane, aby ludzie mogli je usłyszeć. Powstała w ten sposób „muzyka” to zbiór niesamowitych, upiornych dźwięków. Jest na nich dobre próbkowanie Witryna YouTube NASA. Są to dosłownie sztuczne przedstawienia prawdziwych wydarzeń. Jest to bardzo podobne na przykład do nagrania miauczącego kota i spowolnienia go, aby usłyszeć wszystkie odmiany głosu kota.

Nie dokładnie. Planety nie śpiewają ładnej muzyki, gdy przelatują statki kosmiczne. Ale wydzielają wszystkie te emisje, które Podróżnik, Nowe Horyzonty, Cassini, Galileo, a inne sondy mogą próbkować, gromadzić i przesyłać z powrotem na Ziemię. Muzyka powstaje, gdy naukowcy przetwarzają dane, aby je stworzyć, abyśmy mogli je usłyszeć.

Jednak każda planeta ma swoją unikalną „piosenkę”. Jest tak, ponieważ każdy z nich ma różne częstotliwości, które są emitowane (z powodu różnych ilości naładowane cząstki latające dookoła iz powodu różnych natężeń pola magnetycznego w naszym słońcu system). Każdy dźwięk planety będzie inny, podobnie jak przestrzeń wokół niego.

Astronomowie przekonwertowali również dane ze statku kosmicznego przekraczającego „granicę” Układu Słonecznego (zwaną heliopauzą) i przekształcili to również w dźwięk. Nie jest powiązany z żadną planetą, ale pokazuje, że sygnały mogą pochodzić z wielu miejsc w kosmosie. Przekształcenie ich w piosenki, które możemy usłyszeć, jest sposobem doświadczania wszechświata za pomocą więcej niż jednego zmysłu.

Tworzenie „dźwięku planet” rozpoczęło się, gdy Voyager 2 statek kosmiczny przetoczył się obok Jowisza, Saturna i Urana od 1979 do 1989 roku. Sonda wychwytywała zakłócenia elektromagnetyczne i strumienie naładowanych cząstek, a nie rzeczywisty dźwięk. Naładowane cząstki (odbijające się od planet od Słońca lub wytwarzane przez same planety) przemieszczają się w przestrzeni, zwykle kontrolowane przez magnetosfery planet. Ponadto fale radiowe (ponownie albo fale odbite, albo wytwarzane przez procesy na samych planetach) zostają uwięzione przez ogromną siłę pola magnetycznego planety. Fale elektromagnetyczne i naładowane cząstki zostały zmierzone przez sondę, a dane z tych pomiarów zostały następnie przesłane z powrotem na Ziemię w celu analizy.

Jednym z interesujących przykładów jest tak zwane „promieniowanie kilometrowe Saturna”. Jest to emisja radiowa niskiej częstotliwości, więc w rzeczywistości jest niższa niż możemy usłyszeć. Powstaje, gdy elektrony poruszają się wzdłuż linii pola magnetycznego i są one w jakiś sposób związane z aktywnością zorzy polarnej na biegunach. W czasie przelotu nad Saturnem w Voyager 2 naukowcy pracujący z instrumentem radia astronomii planetarnej wykryli to promieniowanie, przyspieszyli go i stworzyli „piosenkę”, którą ludzie mogli usłyszeć.

W dzisiejszych czasach, gdy większość ludzi rozumie, że dane to po prostu zbiór zer i jedynek, pomysł przekształcenia danych w muzykę nie jest tak szalonym pomysłem. W końcu muzyka, której słuchamy w serwisach streamingowych, naszych iPhone'ach lub odtwarzaczach osobistych, to po prostu zakodowane dane. Nasze odtwarzacze muzyczne ponownie składają dane z powrotem na fale dźwiękowe, które słyszymy.

w Voyager 2 danych, żaden z samych pomiarów nie dotyczył rzeczywistych fal dźwiękowych. Jednak wiele częstotliwości fal elektromagnetycznych i oscylacji cząstek można przełożyć na dźwięk w taki sam sposób, w jaki nasze osobiste odtwarzacze muzyki pobierają dane i przekształcają je w dźwięk. Wszystko NASA trzeba było wziąć dane zgromadzone przezPodróżnik sondować i przekształcać w fale dźwiękowe. Stąd pochodzą „pieśni” odległych planet; jako dane ze statku kosmicznego.