Poate o planetă să sune? Este o întrebare interesantă care ne oferă o perspectivă asupra naturii undelor sonore. Într-un anumit sens, planetele emit radiații care pot fi folosite pentru a emite sunete pe care le putem auzi. Cum funcționează?
Fizica undelor sonore
Totul din univers dă roade radiație că - dacă urechile sau ochii noștri erau sensibili la ea - puteam „auzi” sau „vedea”. Spectrul de lumină pe care îl percepem de fapt este foarte mic, în comparație cu spectrul foarte mare de lumină disponibilă, variind de la raze gamma la unde radio. Semnalele care pot fi convertite în sunet alcătuiesc doar o parte din spectrul respectiv.
Modul în care oamenii și animalele aud sunetul este că undele sonore călătoresc prin aer și ajung până la ureche. În interior, ei sări împotriva timpanului, care începe să vibreze. Aceste vibrații trec prin oase mici din ureche și determină vibrarea firelor de păr mici. Părul acționează ca niște antene minuscule și transformă vibrațiile în semnale electrice care circulă spre creier prin nervi. Creierul apoi interpretează acest lucru ca sunet și cum sunt timbrele și tonul sunetului.
Ce zici de sunet în spațiu?
Toată lumea a auzit linia obișnuită să facă publicitate filmului din 1979 „Alien”, „În spațiu, nimeni nu te poate auzi urlând”. Este de fapt adevărat, în ceea ce privește sunet în spațiu. Pentru ca sunetele să fie auzite în timp ce cineva este „în” spațiu, trebuie să existe molecule care să vibreze. Pe planeta noastră, moleculele de aer vibrează și transmit sunet la urechile noastre. În spațiu, există puține molecule care să furnizeze unde sonore urechilor oamenilor din spațiu. (În plus, dacă cineva este în spațiu, probabil că va purta cască și costum de spațiu și tot nu ar auzi nimic „afară”, deoarece nu există aer pentru a-l transmite.)
Asta nu înseamnă că nu există vibrații care se mișcă prin spațiu, ci doar că nu există molecule care să le ridice. Cu toate acestea, aceste emisii pot fi utilizate pentru a crea sunete „false” (adică nu „sunetul” real pe care îl poate face o planetă sau alt obiect). Cum funcționează?
Ca un exemplu, oamenii au captat emisiile emise atunci când particulele încărcate de la Soare se întâlnesc cu câmpul magnetic al planetei noastre. Semnalele sunt la frecvențe foarte mari pe care urechile noastre nu le pot percepe. Dar, semnalele pot fi încetinite suficient pentru a ne permite să le auzim. Par ciudat și ciudat, dar acelea Whistlers iar fisurile și pop-urile și zumzele sunt doar câteva dintre numeroasele „cântece” ale Pământului. Sau, pentru a fi mai specific, din Câmpul magnetic al Pământului.
În anii 90, NASA a explorat ideea că emisiile provenite de la alte planete ar putea fi capturate și procesate, astfel încât oamenii să le poată auzi. „Muzica” rezultată este o colecție de sunete stranii și înfricoșătoare. Există o bună eșantionare a acestora pe Site-ul YouTube al NASA. Acestea sunt reprezentări literalmente artificiale ale unor evenimente reale. Este foarte asemănător cu a face o înregistrare a unei fâșii de pisică, de exemplu, și încetinirea acesteia pentru a auzi toate variațiile din vocea pisicii.
Suntem într-adevăr „auzind” un sunet al planetei?
Nu chiar. Planetele nu cântă muzică frumoasă atunci când navele spațiale zboară. Dar, ei dau toate aceste emisii Voyager, Noi orizonturi, Cassini, Galileo, iar alte sonde pot proba, aduna și transmite înapoi pe Pământ. Muzica este creată pe măsură ce oamenii de știință procesează datele pentru a le face astfel încât să putem auzi.
Cu toate acestea, fiecare planetă are propria „melodie” unică. Asta pentru că fiecare are frecvențe diferite care sunt emise (din cauza unor cantități diferite de particule încărcate care zboară în jurul și din cauza diverselor forțe ale câmpului magnetic din solarul nostru sistem). Fiecare sunet al planetei va fi diferit, la fel și spațiul din jurul său.
Astronomii au transformat, de asemenea, datele de la navele spațiale care traversează „granița” sistemului solar (numită heliopauză) și au transformat-o și în sunet. Nu este asociat cu nicio planetă, dar arată că semnalele pot veni din multe locuri din spațiu. Transformarea lor în cântece pe care le putem auzi este un mod de a experimenta universul cu mai mult de un simț.
Totul a început cu voiajor
Crearea „sunetului planetar” a început atunci când Voyager 2 nave spațiale a trecut de Jupiter, Saturn și Uranus din 1979 până în 1989. Sonda a preluat tulburări electromagnetice și fluxuri de particule încărcate, nu sunet real. Particulele încărcate (fie care se ridică de pe planetele de la Soare, fie produse de planetele în sine) se deplasează în spațiu, de obicei ținute sub control de magnetosferele planetelor. De asemenea, undele radio (din nou fie reflectate sau produse prin procese de pe planetele în sine) sunt prinse de imensitatea puterii câmpului magnetic al unei planete. Undele electromagnetice și particulele încărcate au fost măsurate de sondă, iar datele din aceste măsurători au fost apoi trimise înapoi pe Pământ pentru analiză.
Un exemplu interesant a fost așa-numita „radiație kilometrică a lui Saturn”. Este o emisie radio cu frecvență joasă, deci este de fapt mai mică decât putem auzi. Este produs pe măsură ce electronii se mișcă de-a lungul liniilor câmpului magnetic și sunt legați cumva de activitatea aurorală la poli. În timpul zborului Voyager 2 din Saturn, oamenii de știință care lucrează cu instrumentul radio-astronomiei planetare au detectat această radiație, au accelerat-o și au făcut o „melodie” pe care oamenii o auzeau.
Cum devin solide colecțiile de date?
În aceste zile, când majoritatea oamenilor înțeleg că datele sunt pur și simplu o colecție de altele și zero, ideea de a transforma datele în muzică nu este o idee atât de sălbatică. La urma urmei, muzica pe care o ascultăm pe serviciile de streaming sau pe iPhone-urile noastre sau playerele personale sunt date pur și simplu codificate. Playerele noastre muzicale reasamblează datele în valuri sonore pe care le putem auzi.
În Voyager 2 date, niciuna dintre măsurători nu a fost de unde sonore reale. Cu toate acestea, multe dintre frecvențele de undă electromagnetică și de oscilație a particulelor ar putea fi traduse în sunet, în același mod în care jucătorii noștri de muzică personală preiau date și îl transformă în sunet. Toate NASA trebuia să iau datele colectate de cătrevoiajor sonda si transforma-o in unde sonore. De aici își au originea „cântecele” planetelor îndepărtate; ca date dintr-o navă spațială.