Dr. Martin Archer (andra från höger) med elever från Eltham Hill School och professor David Berman från Queen Mary University of London. Kredit:QMUL
Skolelever har framgångsrikt identifierat ljud orsakade av en solstorm i jordens magnetiska sköld, som en del av ett forskningsprojekt vid Queen Mary University of London.
Resultaten, av en grupp elever i årskurs 12 från Eltham Hill School i sydöstra London, har nu publicerats i den vetenskapliga tidskriften Rymdväder .
Projektet uppmuntrade skolor i London att delta i universitetsforskning och den resulterande studien presenterar ett nytt tillvägagångssätt för att bedriva vetenskaplig forskning genom att göra data hörbara för skolelever att utforska genom att lyssna på dem.
Jordens magnetiska sköld, som skyddar oss mot skadlig strålning från solen och mer avlägsna källor, är full av en symfoni av ultralågfrekventa ljud. Dessa ljud, eller vågor, är för låga för att vi ska kunna höra dem, men en forskare vid Queen Mary gjorde satellitinspelningar av dem hörbara genom att dramatiskt påskynda uppspelningen.
Gruppen elever identifierade en serie vågor vars tonhöjd minskade under loppet av flera dagar. De fann att denna händelse inträffade efter att en Coronal Mass Ejection eller "solstorm" orsakade en stor störning av jordens rymdmiljö.
Studien visar att vågorna liknade vibrationerna från en plockad gitarrsträng som bildar en distinkt ton, men tillämpas på jordens magnetfält, medan den förändrade tonhöjden berodde på återhämtningen av vår rymdmiljö efter stormen.
Händelser som dessa har sällan diskuterats, men genom att dra fördel av ljuddatas snabba uppspelning och det mänskliga örats fantastiska förmågor, studien avslöjar många liknande mönster som finns i data som visar att de är mycket vanligare än tidigare trott.
Dr Martin Archer, rymdfysiker vid Queen Mary's School of Physics and Astronomy, och akademisk ledare för projektet, sa:"Fynden kan förändra fältet, göra det möjligt för fler medlemmar av allmänheten att bidra till forskningen bara genom att lyssna på data och hitta saker som forskare kan ha missat. Vi hoppas att detta blir mer utbrett eftersom vi lever i en tid av 'big data'."
Isobel Currie, en av eleverna från Eltham Hill School som var involverad i projektet, tillade:"Det var verkligen fantastiskt att höra hur betydelsefull händelsen vi hittade var och att den kommer att ligga till grund för en riktig vetenskaplig artikel. Vi fick så mycket erfarenhet och utvecklade många färdigheter under vår forskning som kommer att vara användbara under vår tid på universitet, och det gav oss en stor inblick i det arbete som bedrivs på den nivån."
Störningar på jordens magnetiska sköld som denna utgör risker för våra vardagliga liv eftersom de kan skada teknik som elnät, GPS och även passagerarflygbolag. Dessa vågor är ett sätt att energin som kommer från solstormar kan överföras runt jordens rymdmiljö.
Studien har visat att nuvarande metoder har saknat några viktiga och ganska vanliga klasser av vågor och att nya tekniker kanske kan hjälpa.
Dr. Archer sa:"Att göra data hörbara är ovanligt och när det görs används det vanligtvis endast av forskarna själva. Att involvera allmänheten i forskning, känd som medborgarvetenskap, tenderar att fokusera på crowdsourcing av data eller analys till skillnad från denna mer utforskande metod. Dock, studien visar att användbara och oväntade vetenskapliga resultat kan komma från detta kombinerade tillvägagångssätt."
Uppgifterna är hämtade från USA:s geostationära operativa miljösatelliter som drivs av National Oceanic and Atmospheric Administration. Efter potentialen som visas i tidningen, de kommer att göra hela den hörbara datamängden allmänt tillgänglig.
Forskarna kommer nu att leta efter att ta reda på vilka störningar av jordens magnetiska sköld som leder till dessa minskande tonhöjdsljud och varför. Detta kommer att bygga upp en bättre bild av vad som händer och kan förbättra prognoserna för rymdväder.