Может ли планета издавать звук? Это интересный вопрос, который дает нам представление о природе звуковых волн. В некотором смысле планеты действительно излучают излучение, которое можно использовать для создания звуков, которые мы слышим. Как это работает?
Физика звуковых волн
Все во Вселенной испускает излучение, которое – если наши уши или глаза были чувствительны к нему – мы могли «слышать» или «видеть». Спектр света, который мы на самом деле воспринимаем, очень мал по сравнению с очень широким спектром доступного света, от гамма-лучей до радиоволн. Сигналы, которые могут быть преобразованы в звук, составляют только одну часть этого спектра.
Люди и животные слышат звук так, что звуковые волны распространяются по воздуху и в итоге до уха. Внутри они отскакивают от барабанной перепонки, которая начинает вибрировать. Эти колебания проходят через мелкие косточки в ухе и вызывают вибрацию мелких волосков. Волосы действуют как крошечные антенны и преобразуют вибрации в электрические сигналы, которые передаются в мозг по нервам. Затем мозг интерпретирует это как звук и каковы его тембр и высота.
А как насчет звука в космосе?
Все слышали фразу, использованную для рекламы фильма 1979 года «Чужой»: «В космосе никто не слышит, как ты кричишь». Это действительно так, поскольку это относится к звуку в космосе. Чтобы какие-либо звуки можно было услышать, пока кто-то находится «в» космосе, должны быть молекулы, которые колеблются. На нашей планете молекулы воздуха вибрируют и передают звук в наши уши. В космосе очень мало молекул, которые доставляют звуковые волны в уши людей, если они вообще есть. (К тому же, если кто-то находится в космосе, он, вероятно, будет в шлеме и скафандре и все равно ничего не услышит «снаружи», потому что нет воздуха, чтобы передать это.)
Это не означает, что нет вибраций, движущихся в пространстве, просто нет молекул, которые могли бы их поднять. Однако эти выбросы могут использоваться для создания «ложных» звуков (то есть не настоящих «звуков», которые может издавать планета или другой объект). Как это работает?
В качестве одного примера, люди зафиксировали выбросы, испускаемые, когда заряженные частицы Солнца сталкиваются с магнитным полем нашей планеты. Сигналы имеют действительно высокие частоты, которые наши уши не могут воспринимать. Но сигналы могут быть достаточно замедленными, чтобы мы могли их слышать. Они звучат жутковато и странно, но эти свистки, треск, треск и мычание – лишь некоторые из многих «песен» Земли. Или, если быть более конкретным, из магнитного поля Земли.
В 1990-х годах НАСА исследовало идею о том, что выбросы с других планет можно улавливать и обрабатывать, чтобы люди могли их слышать. В результате «музыка» представляет собой набор жутких, жутких звуков. Их можно найти на сайте НАСА в Youtube.. Это буквально искусственные изображения реальных событий. Это очень похоже на запись кошачьего мяуканья, например, при замедлении его звука, чтобы услышать все вариации голоса кошки.
Действительно ли мы “Слышишь” звук планеты?
Не совсем. Планеты не поют красивую музыку, когда мимо пролетают космические корабли. Но они испускают все те излучения, которые зонды “Вояджер”, “Новые горизонты”, “Кассини”, “Галилео” и другие могут делать выборки, собирать и передавать обратно на Землю. Музыка создается по мере того, как ученые обрабатывают данные, чтобы мы могли их слышать.
Однако у каждой планеты есть своя уникальная «песня». Это потому, что каждый из них имеет разные частоты излучения (из-за разного количества летающих заряженных частиц и из-за разной напряженности магнитного поля в нашей солнечной системе). Звук каждой планеты будет отличаться, как и пространство вокруг нее.
Астрономы также преобразовали данные, полученные с космических аппаратов, пересекающих «границу» солнечной системы (называемую гелиопаузой), и превратили их в звук. Он не связан с какой-либо планетой, но показывает, что сигналы могут исходить из многих мест в космосе. Превращение их в песни, которые мы можем услышать, – это способ познать вселенную более чем одним чувством.
Все началось с Вояджера
Создание «планетарного звука» началось, когда космический корабль Voyager 2 пролетел мимо Юпитера, Сатурна и Урана с 1979 по 1989 год. Зонд улавливал электромагнитные возмущения и потоки заряженных частиц, а не реальный звук. Заряженные частицы (либо отражающиеся от планет от Солнца, либо производимые самими планетами) перемещаются в космосе, обычно контролируемые магнитосферами планет. Кроме того, радиоволны (опять же отраженные волны или производимые процессами на самих планетах) захватываются огромной силой магнитного поля планеты. Электромагнитные волны и заряженные частицы были измерены зондом, и данные этих измерений были затем отправлены обратно на Землю для анализа.
Одним из интересных примеров был так -называется «Километровое излучение Сатурна». Это низкочастотное радиоизлучение, поэтому оно на самом деле ниже, чем мы можем слышать. Он возникает, когда электроны движутся вдоль силовых линий магнитного поля, и они каким-то образом связаны с авроральной активностью на полюсах. Во время пролета «Вояджера-2» над Сатурном ученые, работавшие с планетарным радиоастрономическим прибором, обнаружили это излучение, ускорили его и составили «песню», которую люди могли услышать.
Как сбор данных становится надежным?
В наши дни, когда большинство людей понимают, что данные – это просто набор единиц и нулей, идея превращения данных в музыку не такая уж дикая идея.. В конце концов, музыка, которую мы слушаем в потоковых сервисах, на наших iPhone или персональных плеерах, – это просто закодированные данные. Наши музыкальные плееры преобразовывают данные обратно в звуковые волны, которые мы можем слышать.
В данных Voyager 2 ни одно из измерений не относилось к реальным звуковым волнам. Однако многие частоты электромагнитных волн и колебаний частиц можно преобразовать в звук так же, как наши персональные музыкальные плееры берут данные и превращают их в звук. Все, что нужно было сделать НАСА, – это взять данные, накопленные зондом Voyager , и преобразовать их в звуковые волны. Отсюда берут начало «песни» далеких планет; как данные с космического корабля.