• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  science >> Vetenskap >  >> Naturen
    Du lever i ett massivt musikinstrument - och så här låter det

    Upphovsman:NOAA/NASA GOES Project

    De gamla trodde att jorden var omgiven av himmelska sfärer, som producerade gudomlig musik när de flyttade. Vi bodde, så att säga, i ett stort musikinstrument. Detta låter kanske dumt men modern vetenskap har visat dem rätt till en viss grad. Satelliter som spelar in ljudvågor som resonerar med jordens magnetosfär - magnetbubblan som skyddar oss från rymdstrålning - visar att vi verkligen lever inne i en massiv, magnetiskt musikinstrument.

    Det är två viktiga saker som styr hur noterna på musikinstrument låter:instrumentets storlek och form och ljudets hastighet genom det. Dessa bestämmer tonhöjden och klangfärgen, ljudets karaktär eller kvalitet, via de stående vågorna eller resonanserna som upphetsas i instrumentet när ljudvågor studsar runt det. Det är elegant enkelt, förklarar ändå den stora variationen av musikaliska ljud som är möjliga.

    Detsamma gäller inom jordens skyddande magnetosfär, som huggas ut av solvinden. Det finns alltid några ljudvågor - svängningar i tryck som rör sig genom mediet som de befinner sig i - reser runt i rymden.

    Väl, de är inte exakt samma typ av ljudvågor som vi får på jorden. Rymden fylls med plasma snarare än normal gas:ett annat tillstånd av materia som består av laddade partiklar som kan generera och påverkas av elektriska och magnetiska fält. Denna typ av interaktioner kan ge upphov till plasmaekvivalenten för ljudvågor:magnetosoniska vågor. Även dessa är tryckvågor, men med lite extra magnetism.

    Magnetisk musik.

    Sådana "magnetosoniska" vågor kan studsa runt inom magnetosfären och ofta skapa "resonanser", där frekvensen är precis rätt så att dessa vågor växer och växer i energi snarare än att susa ut snabbt.

    De flesta musikinstrument stöder bara en typ av resonans - det är att vibrationerna i en sträng som i en gitarr, ytvågor på ett membran som på en trumma, eller ljud i ett hålrum som i en flöjt. Dock, magnetosfären har analoger av alla tre av dessa typer av resonans som pågår samtidigt.

    En annan skillnad mellan jordens magnetiska instrument och de vi är mer vana vid är hur det förändras i tid. Spela en ton på ett musikinstrument några minuter, timmar eller till och med dagar från varandra och du skulle inte förvänta dig någon större skillnad i ljudet som produceras. Det beror på att inte mycket har förändrats. Säker, så småningom kan instrumentet behöva justeras genom att säga att skärpa strängarna, men det är oftast efter ganska lång tid.

    Konstant omstämning

    Magnetosfären, å andra sidan, förändras nästan alltid - den växer och krymper som ett direkt svar på den ständigt fluktuerande solvinden. Man skulle kunna föreställa sig att detta borde förändra magnetosfärens toner, med tanke på hur ett musikinstrument fungerar.

    Detta är ett ämne jag har arbetat med nyligen. Problemet är att du inte bara kan lyssna på hur tonerna ändras eftersom det ofta inte är möjligt att vara säker på vad som utlöste vågorna eller vilken typ av resonans som byggdes upp, helt enkelt för att vi inte har satelliter placerade vid alla punkter i detta "instrument" som lyssnar på dessa ljud.

    En möjlig väg runt detta är att beräkna hur alla olika typer av anteckningar ska förändras med hjälp av datormodeller av magnetosfären under de olika observerade förhållandena. Detta tillvägagångssätt har föreslagit en stor variation i dessa anteckningar, cirka 35 till 105 procent. Detta är jämförbart med mellan fem halvtoner och en hel oktav. Tack och lov, dessa modeller har också avslöjat åtminstone några av de kontrollerande faktorerna, såsom solvindens densitet. Självklart, Detta är bara beräkningar och måste testas mot verkligheten för att vara säker, så det finns mer jobb kvar.

    Vi kan faktiskt inte höra dessa magnetosoniska vågor i rymden - nivåerna ligger långt under den mänskliga hörselgränsen. Men satelliter kan ta upp ljudet och vi kan sedan förstärka dem och klämma dem i tid för att göra dem hörbara.

    Dessa anteckningar är dolda bland hela uppsättningen rymdljud som jag har lagt ut online och nu kan du ladda ner hela partiet för att göra vad du vill med dem. Faktiskt, Jag bjuder in kortfilmer som innehåller dessa ljud på något kreativt sätt som en del av en tävling. Detta är din chans att spela det konstiga magnetiska musikinstrument som du omedvetet har levt i hela ditt liv - oavsett om du lyckas producera gudomliga melodier eller inte.

    Denna artikel publicerades ursprungligen på The Conversation. Läs originalartikeln.




    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com