Miten joukko opiskelijoita löysi aurinkomyrskyjen äänet



Elämme nyt todella suurten tietojen aikakaudella. Ja se ei ole vain Facebookin ja YouTuben kaltaisia ​​yrityksiä, jotka hyötyvät, suuret tiedot muuttavat myös tiedettä.

Avaruustieteissä meillä on ennennäkemätön määrä satelliitteja ja maapohjaisia ​​välineitä, jotka valvovat maapallon avaruusympäristöä – tuottavat säännöllisesti tonnia tietoja. Mutta miten käsittelet kaiken? Vaikka olet ehkä kuullut algoritmeista ja keinotekoisesta älykkyydestä, on myös kohtuuttoman enemmän ihmisen lähestymistapoja.

Yksi niistä asioista, joita opiskelen, on maapallon magnetosfäärin ääniä – magneettinen kupla, joka suojelee meitä avaruus säteilyltä. Nämä äänet koostuvat hiukkasista, jotka värähtelevät edestakaisin.

Koska ne ovat sähköisesti varautuneita, magneettikentät vaikuttavat niihin, mutta ne voivat myös itse vaikuttaa magneettikenttiin, kuten maapallon magneettikenttiin, luodakseen magneettista ääniaallotyyppiä. Koska avaruudessa on kuitenkin niin vähän hiukkasia, nämä äänet ovat uskomattoman heikkoja ja esiintyvät vain taajuuksilla, jotka ovat tuhansia kertoja pienempiä kuin mitä kuulemme.

Voimme kuitenkin tehdä äänityksistämme äänitteitä yksinkertaisesti vahvistamalla niitä ja nopeuttamalla niitä huomattavasti. Tämä jälkimmäinen osa voi auttaa suurten tietojen avulla – voit saada läpi koko vuoden arvoisen äänityksen kuuntelemalla vain kuutta minuuttia ääntä. Ja tekemällä näin tunnistimme aurinkomyrskyjä seuraavat äänet. Tuloksemme julkaistiin Space Weatherissa.

Mutta emme tehneet sitä yksin. Yksi tapa, jolla tiedemiehet ovat yrittäneet selviytyä suurista tiedoista, ovat kansalaisten tiede, yleisön vapaaehtoistyöntekijöiden hankkiminen hyvin määriteltyjen tehtävien suorittamiseksi, jotka auttavat luokittelemaan tai analysoimaan tietokokonaisuuksia, joita olisi vaikea tehdä tietokoneella tai yksinäisellä tutkijalla.

Tämä on osoittautunut erittäin onnistuneeksi. Esimerkiksi Zooniversen 1,6 m: n käyttäjät ovat onnistuneet saavuttamaan 375 m luokituksia – kaukaisista galakseista meren selkärangattomiin.

Näiden hankkeiden yhteydessä niiden perustajilla on kuitenkin oltava käsitys siitä, mitä he etsivät. On kuitenkin erittäin todennäköistä, että tietoihin on piilotettu ilmiöitä, joita emme tällä hetkellä ole, koska emme tiedä, miten etsiä sitä vielä.

Kansalaisten tiede 2.0

Minulla oli ajatus, että voisimme yhdistää nämä kaksi lähestymistapaa, joilla on paljon ihmisiä, jotka kuuntelevat ääniä avaruudesta ja näkevät, onko mitään kiinnostavaa kääntynyt. Ja nyt se on uuden tutkimuksemme mukaan paljastanut aurinkomyrskyjen jälkeiset äänet Lontoon A-tason koululaisryhmien ansiosta..

Mitä opiskelijat löysivät, oli kova murskaava melu, jota seurasi useita vihelteleviä ääniä, joiden piki laski. Tämä ääni, joka kestää viisi tai kuusi sekuntia, vastasi todellisuudessa useita päiviä.

Tarkastellessamme näitä odottamattomia ääniä, huomasimme, että he alkoivat aivan kuten "koronaalinen massanpoisto" tai aurinkomyrsky iski maan magnetosfääriin, joka aiheutti suuren häiriön. Tällaiset häiriöt ovat tärkeitä, koska ne voivat vaikuttaa haitallisesti tekniikkaan, kuten tietoliikennesatelliiteihin ja sähköverkkoihin, jotka tunnetaan avaruusolosuhteina.

Kävi ilmi, että viheltävät äänet olivat maapallon magneettikentän värähtelyjä – vähän kuin kitarahihnan värähtely voi muodostaa muistiinpanon.

Vaikka aurinko myrskytti pois monia hiukkasia, jotka olivat maapallon avaruusympäristössä, he alkoivat täyttää uudelleen ilmakehän huipulta, kun se toipui. Juuri tämä uudelleentäyttö aiheutti äänien nousun laskevan hitaasti ajan myötä.

Avaruustutkijat olivat tuskin keskustelleet tästä, ennen kuin he olivat uskomattoman harvinaisia. Halusimme selvittää, oliko kyseessä todella, kun tarkastelimme tarkemmin äänitiedostoamme. Löysimme, että samankaltaiset äänet ovat itse asiassa melko yleisiä aurinkomyrskyjen jälkeen – vuonna 2013, ensimmäisen tapahtuman vuonna, 20 muuta tapahtui.

Tarkastellessamme tarkemmin näitä viheltäviä ääniä, toivomme, että ymmärrämme paremmin maan magnetosfäärin toipumisprosessin muiden avaruusolosuhteiden aikana.

Erityisesti tietäen, mitkä aurinkomyrskyjen ja muiden ilmiöiden luokat johtavat näihin ääniin, voimme selvittää, kuinka tehokkaita ne ovat avaruuden säällä, mutta päinvastoin, miten kaikki energia haihtuu elpymisen aikana. Rakentamalla parempaa kuvaa siitä, mitä tapahtuu, voimme jonain päivänä parantaa ennustettamme.

Kuten tutkimuksemme osoittaa, kansalaistoiminta voi selvästikin tuoda esiin mielenkiintoisia ja odottamattomia tieteellisiä tuloksia. Mutta se ei ole kaikki – se voi myös luoda taidetta.

Tänään nähdään myös lyhytelokuvien antologian julkaisu, jonka ovat luoneet riippumattomat elokuvantekijät eri puolilta maailmaa, jotka kaikki ovat innoittaneet ja sisällyttäneet nämä äänet. Voit katsella sitä verkossa ilmaiseksi.

Tämä artikkeli julkaistaan ​​uudelleen The Conversation'ilta Martin Archerilta, Space Plasma Physicistilta, Queen Mary University of Londonilta Creative Commons -lisenssin alaisuudessa. Lue alkuperäinen artikkeli.