Écouter les vibrations de la bulle magnétique terrestre

Aug 20, 2023

L'espace n'est pas seulement un néant silencieux. Il bourdonne de particules chargées expulsées du Soleil et soulevées par les vents solaires. Des vents solaires énergiques et en rafales peuvent envoyer des ondes à très basse fréquence frémissant le long des lignes de champ magnétique qui entourent notre planète, tout comme une corde de harpe lorsqu’elle est pincée.

"Nous espérons que la sagesse de la foule, combinée à notre ouïe humaine très pointue, nous aidera à identifier les caractéristiques de ces ondes."

Cette mélodie obsédante est trop grave pour que nous puissions l'entendre, mais les chercheurs ont transformé ces sons en quelque chose d'audible et demandent maintenant au public de l'aider à écouter le vacarme de l'espace.

"Nous espérons que la sagesse de la foule, combinée à notre ouïe humaine très pointue, nous aidera à identifier les caractéristiques de ces ondes", a déclaré Martin Archer, physicien spatial à l'Imperial College de Londres et l'un des scientifiques. derrière le projet—Heliophysics Audified: Resonances in Plasmas (HARP).

En classifiant les différents types de vibrations, les chercheurs espèrent mieux comprendre comment elles influencent le champ magnétique terrestre.

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De superbes aurores, vues danser dans le ciel près des pôles, sont une illustration de la façon dont l'énergie du plasma transportée par les vents solaires peut interagir avec le champ magnétique terrestre, ou magnétosphère.

Au-delà de la création d’effets lumineux colorés, les ondes générées lorsque notre magnétosphère est frappée par les vents solaires contribuent également à perturber la météo spatiale, ce qui peut présenter un risque pour les satellites, les télécommunications et les astronautes.

"L'analyse audio pourrait ajouter une nouvelle dimension à notre compréhension des ondes plasmatiques."

Caractériser les ondes de plasma pourrait contribuer à améliorer les prévisions des risques météorologiques spatiaux. Mais les étudier s’est avéré difficile dans le passé, car même les ordinateurs ont du mal à séparer les nombreuses vibrations simultanées du bruit de fond de l’espace.

"Ces ondes de plasma sont vraiment compliquées", a déclaré Wen Li, un astronome de l'Université de Boston qui n'est pas impliqué dans le projet HARP. « Même après des décennies d’études, nous nous posons encore beaucoup de questions sur leur fonctionnement. » Une inconnue que les chercheurs espèrent explorer est la raison pour laquelle certaines ondes de plasma interagissent plus fortement que d’autres avec leur environnement spatial. "L'analyse audio pourrait ajouter une nouvelle dimension à notre compréhension de ces ondes", a déclaré Li.

Pour amplifier le son des ondes de plasma pour les oreilles humaines, les chercheurs ont utilisé une technique appelée sonification pour accélérer des années de mesures électromagnétiques collectées par la mission THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions pendant Substorms) de la NASA, qui a déployé cinq satellites pour survoler la Terre. magnétosphère en 2007.

En 2018, Archer a testé une version à petite échelle du projet avec des lycéens, qui ont identifié une série de tempêtes solaires se répercutant dans la magnétosphère terrestre. Chaque tempête ressemblait à un craquement fort, suivi de sifflements qui s'amenuisaient régulièrement à mesure que les lignes de champ magnétique se réajustaient. "Les scientifiques spatiaux avaient à peine discuté de sons de ce genre auparavant", a déclaré Archer. Les tempêtes « se sont abattues sur nous lorsque nous avons écouté les données, mais il était facile de les manquer dans les graphiques ».

Depuis cette découverte, avec le soutien de la NASA, l'équipe HARP a travaillé avec des experts du son pour créer une interface permettant aux utilisateurs de mettre en évidence et de commenter les formes d'onde. Les chercheurs demandent à des volontaires d'écouter l'audio et de décrire ce qu'ils entendent, par exemple s'il s'agit d'un bruit statique sans forme ou d'un son pur.

L'emprunt de techniques utilisées par les musiciens était fondamental pour le projet, a déclaré Archer, qui a une formation en radio et en tant que DJ. « Il m’a semblé que ces données pourraient être mieux adaptées à nos oreilles. »

"Entendre ces ondes leur donne vraiment vie", a déclaré David Sibeck, héliophysicien au Goddard Space Flight Center de la NASA et scientifique de la mission THEMIS qui n'est pas impliqué dans le projet HARP. L'énorme banque de données rassemblées par la mission constitue un défi que les scientifiques doivent analyser eux-mêmes, a déclaré Sibeck.