Från nederbördsmönster till aktiekursutveckling, det vanliga sättet att analysera data som visar att något förändras över en tidsperiod är att lägga in det i en grafik. Att göra data visuella gör det vanligtvis mycket lättare att förstå trenderna – men inte alltid.

När du försöker jämföra olika datauppsättningar samtidigt, till exempel, X- och Y-axlarna i en graf blir snabbt begränsande. Grafer är också ofta mer användbara för övervägd analys framför en dator än när du försöker följa något i realtid.

Ett sätt att kringgå dessa problem är att omvandla data till olika tonhöjder. Känd som sonifiering, detta påskyndar analysen genom att tillåta lyssnare att jämföra flera datauppsättningar samtidigt. Och eftersom det mänskliga örat kan upptäcka små förändringar i ljud över ett brett spektrum av frekvenser, vi kan ofta upptäcka oväntade mönster mycket lättare genom att lyssna på data än att titta på den.

Faktiskt, vi har använt sonifiering för att studera vissa typer av information i årtionden. Sedan 1950-talet har seismologer använt det för att analysera jordbävningsdata eftersom det hjälper dem att skilja mellan jordbävningar och atomexplosioner. Under tiden, den används i rodd för att låta roddare i realtid lyssna på jämnheten i deras slag och anpassa sin teknik därefter. Detta har använts framgångsrikt av australiensiska, tyska och svenska olympiska besättningar, till exempel.

Ett område där sonifiering inte har använts men har stor potential är studiet av exoplaneter – planeter som kretsar runt andra stjärnor än vår sol. Vi utvecklar ett system för detta och tror att det under de kommande decennierna kan göra en enorm skillnad för hur väl vi förstår världar bortom vår egen.

Space ljud

Sonifiering har använts i rymdforskning i studiet av solvind, att etablera ett mycket mer exakt sätt att fastställa ursprunget till koronala massutkastningar, som är stora explosioner av plasma och magnetfält från solen. Förmodligen den mest minnesvärda senaste tillämpningen inom astronomi, dock, har varit gravitationsvågor, vars existens visades genom ljud. Professor Brian Greene, som ledde upptäckten, sa sonifiering var "framtiden för att studera kosmos" och det enda sättet att urskilja vissa aspekter av universum.

Vårt projekt fokuserade initialt på att sonifiera vårt solsystem, men är nu intresserad av att tillämpa tekniken på exoplaneter, inklusive deras massa, storlek, rörelse, rörelsehastighet, axellutning, atmosfäriska förhållanden och deras atmosfärers kemiska egenskaper. Vårt arbete tyder på att sonifiering av dessa datauppsättningar gör det enklare och snabbare att känna igen intressanta mönster.

Så hur skulle detta fungera? Under de kommande åren kommer vi att bygga en surroundljudsmiljö för att göra det möjligt för lyssnare att "stå" i mitten av ett givet solsystem. Genom att lyssna på data från planeternas olika banor, astronomer kommer att kunna bestämma hastigheterna med vilka exoplaneter färdas och gravitationseffekterna när exoplaneter riktar sig, bland annat.

De kommer att kunna höra varianser på grund av naturlig distorsion som uppstår när två ljud interagerar i samma utrymme – som du kan höra nedan från ett klipp av sonifieringsarbete vi gjorde på de fyra inre planeterna i vårt solsystem.

Genom att integrera ljuddata från moderstjärnan, astronomer kommer att kunna höra skillnader mellan ett dopp eller en ökning av soleffekten. Detta skulle göra det lättare att avgöra om det orsakades av en solfloss eller av en planet som passerade.

Det kan också vara möjligt att hitta bevis på oupptäckta planeter i ett solsystem genom att höra deras gravitationsinflytande genom oväntade ljud i banorna eller atmosfäriska data från andra planeter i ett system. Astronomer skulle då kunna rikta ett teleskop i rätt riktning för att försöka hitta källan.

Exo unisont

Sonifiering kan också användas för att jämföra olika solsystem genom att flerskiktiga deras datamängder. När astronomer "lyssnade" på ett antal system unisont, de skulle vänja sig vid en speciell ljudsignatur för var och en från summan av ljuden från solaktiviteten och planeterna i systemet. Anomalier och skillnader skulle bidra till att uppmärksamma trender.

Astronomer skulle också kunna spara tid genom att gå igenom stora mängder data samtidigt. Vi ser en kraftig ökning av upptäckten av exoplaneter, vilket innebär att det finns fler och fler uppsättningar data att hantera. Bara i år, ca 1, 000 nya planeter har lagts till i databasen – och upptäcktshastigheten kommer sannolikt att öka ytterligare inom en snar framtid i takt med att detektionsteknikerna fortsätter att förbättras.

Kortfattat, sonification has huge potential in deepening our understanding of exoplanets across the universe. In years to come it should become an additional tool for revealing the secrets beyond our solar system. We like to say that seeing is believing, but hearing could be the key to truly understanding our universe.

This article was originally published on The Conversation. Läs originalartikeln.