Услышать тишину: как звучат космические объекты

Как звучит ветер на Марсе и колебания солнечного вещества?

В 2017 году в честь Хэллоуина NASA опубликовало тематический плейлист из записей космических звуков, таких как звуки столкновения солнечного ветра с магнитосферой Сатурна и шепот волн плазмы в межзвездном пространстве, полученных путем сонификации данных. За прошедший с момента публикации год ученые получили новые записи космических звуков. Музыкальные релизы от объектов Солнечной системы — в нашей подборке. 

Шум марсианского ветра

1 декабря 2018 года космический аппарат InSight, который совершил посадку на поверхность Марса 26 ноября, записал шум ветра, который по оценкам дул со скоростью 6–24 км/ч с северо-запада на юго-восток. Это совпадает с направлением пылевых вихрей, которые наблюдались с орбиты. Сейсмометр, пока еще расположенный на корпусе аппарата и ожидающий установки на марсианский грунт, записал вызванное ветром движение солнечных батарей, а сенсор давления воздуха уловил колебания непосредственно в воздухе, что больше соответствует нашим представлениям о звуке. 

Атмосфера на Марсе тоньше, чем на Земле, и она чрезвычайно разрежена, поэтому звуковые волны в ней распространяются иначе. Частота полученных зондом колебаний очень низкая и граничит с порогом слышимости человека. Чтобы адаптировать звук к человеческому восприятию, команда ученых из Корнеллского университета, работавшая над датчиком давления воздуха, транспонировала запись на две октавы вверх. А чтобы сделать звук похожим на шум земного ветра, запись пришлось ускорить в 100 раз. При скорости около 48 км/ч шум ветра можно услышать без специальной подготовки. 

Записать звуки Марса предлагал еще в 1996 году Карл Саган в письме NASA: «Даже если всего лишь несколько минут марсианских звуков будут записаны в этом первом эксперименте, общественный интерес будет высоким, а возможности для исследований — реальными». Команда зонда Mars Polar Lander снабдила его простым микрофоном, который должен был записывать марсианские звуки, однако при посадке на поверхность планеты в декабре 1999 года произошла авария, и аппарат не выполнил своей задачи. Специально проводить подобные измерения команда InSight не планировала. Тем не менее эти данные могут оказаться полезными. 

Диалог Сатурна и Энцелада 

Великий финал «Кассини» подарил ученым информацию о мощном и динамичном взаимодействии плазменных волн, движущихся от Сатурна к его кольцам и спутнику Энцеладу. Эти волны возникают, когда составляющие плазму заряженные частицы под действием электрических и магнитных полей начинают совершать сложные колебательные движения. Энцелад извергает с помощью ледяных гейзеров воду, которая потом ионизируется до H2O+, O+ и OH+ и попадает в магнитосферу Сатурна. Как поясняет Али Сулейман из команды «Кассини», спутник действует «как маленький генератор». Сатурн отвечает Энцеладу плазменными волнами, которые рождаются в окружающей его плазмосфере, а заряженные частицы выстраиваются вдоль линий магнитного поля и протягиваются к Энцеладу.

2 сентября 2017 года, за две недели до контролируемого падения в сатурнианскую атмосферу, «Кассини» записал шум от волн плазмы во время одного из своих ближайших подходов к планете. Его прибор Radio and Plasma Wave Science (RPSW) зафиксировал электромагнитные волны в диапазоне звуковых частот. Перед тем как навеки замолчать в атмосфере Сатурна, «Кассини» передал эти данные на Землю, а ученые адаптировали сигналы для человеческого восприятия. Запись была сжата с 16 минут до 28,5 секунд. 

Песня Солнца

Космический аппарат SOHO, совместный проект NASA и Европейского космического агентства (ESA), более двадцати лет фиксирует динамическое движение солнечного вещества. Благодаря ему мы можем слышать, как звучит звезда. Эти звуки были сгенерированы из данных за 40 дней, полученных с помощью MDI (Michelson Doppler Imager) — инструмента SOHO, отвечающего за измерение скоростей солнечного вещества. Александр Косовичев из Стэнфордского университета усреднил все значения, очистил данные от артефактов и шумов настройки приборов и убрал эффекты, связанные с движением аппарата. Ему пришлось ускорить данные в 42 000 раз, чтобы вывести колебания Солнца в диапазон человеческого слуха (кГц).

Источник