Como a NASA gravou som se o som não pode viajar no espaço?

4 meses ago
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Como a NASA gravou som se o som não pode viajar no espaço?

A NASA registrou ondas de campo magnético e elétrico associadas a eventos espaciais e traduziu esses dados para o alcance audível humano.

Existem inúmeras perguntas sobre o cosmos que assombram os cientistas há séculos. Para responder a alguns deles, enviamos orbitadores, naves espaciais e algumas vezes até humanos para coletar amostras e fazer observações, mas como você estuda algo que não pode ver?

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Os seres humanos são naturalmente capazes de ouvir e ver apenas em determinadas frequências e comprimentos de onda específicos. No entanto, o espaço tem uma infinidade de ondas que estão além de nossas percepções estreitas, então como as estudamos?

Traduzimos, remodelamos e adaptamos de acordo com nossas necessidades para que possamos observá-los e analisá-los. Simplesmente não há como parar a ciência!

Por que o som não pode viajar no espaço?

As ondas sonoras não passam de vibrações do ar. Quando essas vibrações estão na faixa de 20 Hz a 20 kHz, podemos ouvi-las!

As ondas sonoras viajam basicamente vibrando as partículas em um meio, isto é, moléculas de ar. Essas vibrações são transmitidas para partículas consecutivas no meio, o que significa que as ondas sonoras não podem viajar sem um meio. A razão pela qual não podemos ouvir som no espaço é geralmente devido à falta de um meio.

Podemos argumentar que existem nuvens de gases no espaço que podem agir como meios, mas os gases não estão presentes uniformemente em todo o espaço. Além disso, os gases são tipicamente menos densos no espaço, o que significa que há um espaço muito grande entre as partículas, de modo que as vibrações não podem viajar com eficiência.

Em termos simples, o som não pode viajar no espaço.

Como os cientistas ouvem os sons do universo?

Para começar, os cientistas não podem realmente ‘ouvir’ sons espaciais, mas eles têm os meios para examinar as ondas espaciais convertendo-as em ondas sonoras.

‘Sonificação’ é a conversão de quaisquer dados não auditivos em som e é análogo à visualização de dados.

Uma técnica de conversão é chamada Sonificação, se atender a certos critérios:

  • Reprodutibilidade, isto é, elementos importantes dos dados permanecem os mesmos, independentemente das condições sob as quais a Sonificação é feita.
  • Os dados devem ser sonificados de maneira que até ouvintes não treinados possam fazer uma distinção.

O espaço está cheio de ondas de rádio, ondas de plasma, ondas magnéticas, ondas gravitacionais e ondas de choque, que podem viajar no espaço sem um meio. Essas ondas são gravadas por instrumentos que podem detectá-las e os dados são transferidos para estações terrestres, onde as ondas são codificadas por som.

Qualquer som audível tem variáveis ​​como frequência, amplitude e ritmo. Diferentes ondas espaciais são combinadas com diferentes propriedades do som (frequência, amplitude, etc.) em diferentes proporções para obter um som.

EMFISIS

A NASA tem um instrumento chamado EMFISIS (Conjunto de Instrumentos de Campo Elétrico e Magnético e Ciência Integrada) conectado a suas duas naves espaciais Van Allen Probe que medem a interferência magnética e elétrica à medida que circulam a Terra. Existem três sensores elétricos que medem os distúrbios elétricos e três magnétrons que medem as flutuações nos campos magnéticos. Algumas das ondas eletromagnéticas estão na faixa de frequência audível, que funciona como base para os cientistas traduzirem as demais frequências gravadas na faixa audível, a fim de interpretar os dados. Esse conhecimento sobre as ondas e seus tons nos ajuda a entender o padrão que elas seguem. Além disso, essas são apenas as ondas próximas à atmosfera da Terra.

Espetacular ilustração multicolorida com partículas e raios (Serg-DAV) s

Visualização de ondas espaciais (Crédito da foto: Serg-DAV / Shutterstock)

Embora a comunidade científica esteja há muito tempo ocupada com questões relacionadas ao sol e seu interior, também sabemos que é impossível para qualquer satélite ou espaçonave viajar para o sol sem queimar. A observação científica do sol também é quase impossível devido ao seu brilho. Isso nos deixa com a opção de observar as ondas do campo que circundam o sol e as vibrações naturais que surgem do sol.

A superfície do sol está se convocando devido à produção de ondas sonoras de amplitude muito baixa. A NASA gerou sons solares a partir dos dados coletados durante um período de 40 dias pelo Michelson Doppler Imager (MDI) do Observatório Solar e Heliosférico (SOHO). Esses dados foram processados ​​da seguinte maneira:

  • Os dados de velocidade Doppler obtidos do MDI (Michelson Doppler Imager) foram calculados sobre o disco solar do sol.
  • O processamento foi feito para que os efeitos de movimento da nave espacial e ruídos espúrios fossem removidos.
  • Um filtro foi então usado para selecionar as ondas sonoras limpas.
  • Finalmente, os dados foram interpolados para que todos os pontos ausentes fossem cobertos.
  • Os dados foram então redimensionados para se ajustarem à faixa de frequência audível.

Este é apenas um método adotado pelos cientistas para estudar os sons do espaço. Também existem sensores que medem a atividade elétrica da poeira quando um cometa passa por uma espaçonave!

‘Giant Leaps’ é uma melodia composta pela NASA que descreve a quantidade de atividade científica relacionada à lua. Todo som na música existe por causa dos dados que adquirimos. Quanto maior o tom de uma determinada seção, maior o número de publicações científicas durante esse período.

Ah, e as ondas espaciais estão longe do que se costuma ouvir nos filmes. Não espere os booms e whooshes . As ondas espaciais são mais como sirenes e assobios!

Quão úteis são os sons do espaço?

Dezenas de sons espaciais passaram pelo processo de Sonificação. O sistema auditivo humano é único no sentido de poder identificar padrões; portanto, reconhecemos se um certo tom é repetitivo ou não. Essa capacidade foi usada por cientistas para segregar e identificar dados.

Se você olhar para um conjunto de dados e decifrá-lo, faria mais sentido se você pudesse ouvi-lo, em vez de analisar uma tela de picos ou um gráfico. É por isso que a Sonification se tornou o método principal para analisar ocorrências de espaço.

Robert Alexander, especialista em sonificação do Grupo de Pesquisa Solar e Heliosférica da Universidade de Michigan, enquanto estudava dados solares, ouviu um zumbido cuja frequência correspondia ao período de rotação do sol. Esse som implicava que provavelmente seria periódico. Isso o ajudou a deduzir que existem ventos solares rápidos e lentos que atingem periodicamente a Terra.

Isso é apenas um exemplo; A sonificação também revelou que existe um raio joviano. Ele ajudou a explorar as ondas de choque que se formam quando o campo magnético de um planeta atrapalha o vento solar e muito mais!

Os cientistas converteram esses sons em música aplicando tecnologias digitais.

Essa prática de sonificação foi usada para colaborações inovadoras entre o companheiro do Observatório Europeu do Sul (ESO), Chris Harrison, e o astrônomo da Universidade de Portsmouth, Dr. Nicolas Bonne. Dr. Bonne criou um musical em que ele deu formas palpáveis ​​a estrelas e buracos negros. Ele e sua equipe reinventaram as estrelas associando o volume do áudio ao brilho de uma estrela, o tom à cor da estrela e assim por diante.

Esse show foi basicamente uma tentativa de abrir o maravilhoso mundo cósmico para uma audiência que pode ser visualmente prejudicada, considerando que a astronomia está amplamente associada à visão e observação. Os dados sonificados usados ​​aqui podem não ser a representação das ondas espaciais, o que prova que a sonificação tem efeitos de longo alcance no campo da ciência e em outros lugares.

A ciência sempre foi multidimensional e a curiosidade humana levou a algumas descobertas verdadeiramente surpreendentes. O estudo do espaço por sonificação é um desses avanços que nos capacitou e nos permitiu espiar as profundezas do espaço, embora não tenhamos a capacidade de ‘olhar’ para o universo.

Referências:

  1. O historiador da programação
  2. Nasa.gov (Link 1)
  3. Nasa.gov (Link 2)
  4. Nasa.gov (Link 3)
  5. Nasa.gov (Link 4)
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