地球的磁环境充满了我们听不到的声音交响乐。在我们的星球周围,超低频波组成了一首刺耳的轻歌剧,描绘了地球和太阳之间的戏剧性关系。
现在,一个名为HARP的新公民科学项目——或太阳物理学听觉:等离子体中的共振——已经把那些曾经闻不到的波变成了可听见的口哨声、嘎吱声和嗖嗖声。早期的测试已经取得了令人惊讶的发现,公民科学家可以加入声波太空探索的旅程,破译有助于唱出太阳和地球之歌的宇宙振动。
“HARP项目最让我兴奋的是公民科学家通过音频分析在太阳物理学研究中取得新发现的能力,”该项目的首席研究员,科罗拉多州空间科学研究所的太阳物理学家MichaelHartinger说。“我们需要他们的帮助来理解近地空间环境中的复杂模式。
在地球和太阳之间,太空并不是真正的空虚,而是充满了一种叫做等离子体的带电粒子汤。这种等离子体来自太阳,以称为太阳风的稳定流抽出,并在爆炸性的太阳喷发中偶尔爆炸。当这种太阳等离子体撞击地球时,它会导致地球周围的磁力线和等离子体像竖琴的弹拨弦一样振动,产生超低频波。
年,美国宇航局发射了五颗卫星,飞越地球的磁性“竖琴”——它的磁层——作为THEMIS任务(亚风暴期间事件和宏观尺度相互作用的时间历史)的一部分。从那时起,THEMIS一直在收集有关地球磁层等离子波的大量信息。
“THEMIS可以对整个竖琴进行采样,”Hartinger说,“它已经存在了很长时间,所以它收集了很多数据。
然而,THEMIS测量的波的频率太低,我们的耳朵听不到。因此,HARP团队加快了速度,将它们转换为声波。通过使用团队开发的交互式工具,您可以聆听这些波浪并从声音中挑选出有趣的特征。
地球的磁层是一个磁泡,它包裹并保护我们的星球免受从太阳流出的大部分带电粒子的侵害。然而,当太阳粒子撞击磁层时,它们会导致地球周围的磁场线和等离子体像竖琴的弹拨弦一样振动,产生超低频波。学分:MartinArcher(伦敦帝国理工学院)/EmmanuelMasongsong(加州大学洛杉矶分校)/NASA
“通过深度聆听识别新功能的过程感觉有点像寻宝,”密歇根州AuralabTechnologies的HARP团队成员RobertAlexander说。“我很高兴世界各地的人们能够通过HARP项目体验这种体验。
根据该团队的说法,人类通常更擅长通过耳朵而不是眼睛来识别有趣的波浪模式,甚至可以比计算机更好地识别极端太阳事件期间出现的复杂模式。
“人类的听觉是一个了不起的工具,”伦敦帝国理工学院的HARP团队成员MartinArcher说。“我们基本上从出生起就接受训练,以识别模式并挑选不同的声源。我们天生可以做一些非常疯狂的分析,甚至超过我们一些最先进的计算机算法。
HARP的灵感来自阿切尔领导的早期超声化项目,名为MUSICS(磁层起伏超声化合并公民科学家)。当阿切尔要求伦敦的高中生收听来自美国国家海洋和大气协会(NOAA)卫星的超声数据(转换为声音的测量值)时,他们发现了一种与太阳风暴相关的新等离子体波模式。
“伦敦高中生能够在自动化方法错过的声音中挑选出一种复杂但可重复的模式,”Hartinger说。“HARP将与NASA的THEMIS任务的更大数据集和更多的在线受众合作,将其提升到一个新的水平。
该团队说,让一群广泛而多样化的人听声音有一个优势。
“每个人听到的世界都不同,”加州大学洛杉矶分校的EmmanuelMasongsong解释说,他是HARP团队成员,也是NASATHEMIS任务的成员。“每个参与者都会对太空中的振动做出独特的反应。一个人忽略的东西,另一个人可能会立即被吸引。我们希望人们发现我们从未考虑过的事情,或者计算机算法无法检测到的事情。这就是发现的方式!
HARP的初步研究已经开始揭示意想不到的特征,例如该团队所谓的“反向竖琴”-频率的变化方式与科学家预期的相反。
“HARP有可能找到我们意想不到的东西,这真的很令人兴奋,”阿切尔说。
HARP还可以提供有关其他NASA公民科学家遇到的现象的见解,例如参与HamSCI项目的业余无线电操作员听到的声音,或通过Aurorasaurus项目检查的波状极光。
“数据超声化为人类提供了欣赏宇宙自然音乐的机会,”亚历山大说。“我们听到的声音简直超出了这个世界,对我来说,这是仅次于穿着宇航服漂浮的好东西。
要开始探索这些声音,请访问HARP网站。
由美国宇航局戈达德太空飞行中心提供
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