Escutando as vibrações da bolha magnética da Terra

Aug 18, 2023

O espaço não é apenas um nada silencioso. Está cheio de partículas carregadas expelidas pelo Sol e transportadas pelos ventos solares. Ventos solares tempestuosos e energéticos podem enviar ondas de frequência ultrabaixa que vibram ao longo das linhas do campo magnético que rodeiam o nosso planeta – tal como uma corda de harpa quando tocada.

“Esperamos que a sabedoria da multidão, combinada com o nosso sentido de audição humano altamente afinado, nos ajude a identificar as características destas ondas.”

Esta melodia assustadora tem um tom muito baixo para sermos ouvidos, mas os pesquisadores transformaram esses sons em algo audível e agora estão pedindo ao público que ajude a ouvir o barulho do espaço.

“Esperamos que a sabedoria da multidão, combinada com o nosso sentido de audição humano altamente afinado, nos ajude a identificar as características destas ondas”, disse Martin Archer, físico espacial do Imperial College London e um dos cientistas. por trás do projeto - Heliofísica Audiificada: Ressonâncias em Plasmas (HARP).

Ao classificar os diferentes tipos de vibrações, os pesquisadores esperam obter uma ideia melhor de como elas influenciam o campo magnético da Terra.

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As impressionantes auroras, vistas dançando nos céus perto dos pólos, são uma ilustração de como a energia do plasma transportada pelos ventos solares pode interagir com o campo magnético da Terra, ou magnetosfera.

Além de criarem exibições de luz coloridas, as ondas geradas quando a nossa magnetosfera é atingida por ventos solares também contribuem para perturbações climáticas espaciais, o que pode representar um risco para satélites, telecomunicações e astronautas.

“A análise de áudio pode adicionar uma nova dimensão à nossa compreensão das ondas de plasma.”

A caracterização das ondas de plasma pode ajudar a melhorar as previsões dos perigos climáticos espaciais. Mas estudá-los revelou-se um desafio no passado porque até os computadores lutam para separar as muitas vibrações simultâneas do ruído de fundo do espaço.

“Essas ondas de plasma são realmente complicadas”, disse Wen Li, astrônomo da Universidade de Boston que não está envolvido no projeto HARP. “Mesmo depois de décadas de estudo, ainda temos muitas dúvidas sobre como eles funcionam.” Uma incógnita que os investigadores esperam explorar é a razão pela qual algumas ondas de plasma interagem com o seu ambiente espacial mais fortemente do que outras. “A análise de áudio pode acrescentar uma nova dimensão à nossa compreensão destas ondas”, disse Li.

Para amplificar o som das ondas de plasma para os ouvidos humanos, os pesquisadores usaram uma técnica chamada sonificação para acelerar anos de medições eletromagnéticas coletadas pela missão THEMIS da NASA (Histórico Temporal de Eventos e Interações em Macroescala durante Subtempestades), que implantou cinco satélites para voar através da Terra. magnetosfera em 2007.

Em 2018, Archer testou uma versão em pequena escala do projeto com estudantes do ensino médio, que identificaram uma série de tempestades solares reverberando na magnetosfera da Terra. Cada tempestade soava como um barulho alto, seguido por assobios que diminuíam continuamente à medida que as linhas do campo magnético se reajustavam. “Os cientistas espaciais mal haviam discutido sons como este antes”, disse Archer. As tempestades “saltaram sobre nós quando ouvimos os dados, mas foram fáceis de perder nos gráficos”.

Desde essa descoberta, com o apoio da NASA, a equipa HARP tem trabalhado com especialistas em som para criar uma interface que permite às pessoas destacar e comentar as formas de onda. Os pesquisadores estão pedindo a voluntários que ouçam o áudio e descrevam o que ouvem – se o som é um ruído estático informe ou um tom puro, por exemplo.

O empréstimo de técnicas utilizadas pelos músicos foi fundamental para o projeto, disse Archer, que tem formação em rádio e DJ. “Ocorreu-me que esses dados poderiam ser mais adequados aos nossos ouvidos.”

“Ouvir essas ondas realmente as traz à vida”, disse David Sibeck, heliofísico do Goddard Space Flight Center da NASA e cientista da missão THEMIS que não está envolvido no projeto HARP. O enorme banco de dados recolhido pela missão tem sido um desafio para os cientistas analisarem por si próprios, disse Sibeck.