Kann ein Planet im Weltall Geräusche machen?

Kann ein Planet ein Geräusch machen? Diese interessante Frage gibt uns einen Einblick in die Natur von Schallwellen. In gewisser Weise senden Planeten Strahlung aus, mit der wir hörbare Geräusche erzeugen können. Wie funktioniert das?

Die Physik der Schallwellen

Alles im Universum gibt Strahlung ab, die wir - wenn unsere Ohren oder Augen empfindlich dafür wären - "hören" oder "sehen" könnten. Das Spektrum des Lichts, das wir tatsächlich wahrnehmen, ist sehr klein im Vergleich zu dem sehr großen Spektrum des verfügbaren Lichts, das von Gammastrahlen bis zu Radiowellen reicht. In Klang umwandelbare Signale machen nur einen Teil dieses Spektrums aus.

Die Art und Weise, wie Menschen und Tiere Geräusche hören, besteht darin, dass Schallwellen durch die Luft wandern und schließlich das Ohr erreichen. Im Inneren prallen sie gegen das Trommelfell, das zu vibrieren beginnt. Diese Vibrationen passieren kleine Knochen im Ohr und lassen kleine Haare vibrieren. Die Haare wirken wie winzige Antennen und wandeln die Schwingungen in elektrische Signale um, die über die Nerven zum Gehirn rasen. Das Gehirn interpretiert dies dann als Klang und wie Klangfarbe und Tonhöhe des Klangs sind.

Was ist mit Klang im Raum??

Jeder hat die Linie gehört, mit der 1979 für den Film "Alien" geworben wurde: "Im Weltraum kann niemand Sie schreien hören." Es ist tatsächlich ganz richtig, was den Klang im Raum betrifft. Damit Geräusche zu hören sind, während sich jemand "im" Raum befindet, müssen Moleküle vorhanden sein, die vibrieren. Auf unserem Planeten vibrieren Luftmoleküle und übertragen Schall auf unsere Ohren. Im Weltraum gibt es nur wenige Moleküle, die Schallwellen an die Ohren von Menschen im Weltraum abgeben. (Wenn sich jemand im Weltraum befindet, trägt er wahrscheinlich einen Helm und einen Raumanzug und hört immer noch nichts "draußen", da es keine Luft gibt, die ihn überträgt.)

Das bedeutet nicht, dass sich keine Schwingungen durch den Raum bewegen, nur, dass es keine Moleküle gibt, die sie aufnehmen könnten. Diese Emissionen können jedoch verwendet werden, um "falsche" Geräusche zu erzeugen (d. H. Nicht die echten "Geräusche", die ein Planet oder ein anderes Objekt verursachen könnte). Wie funktioniert das?

Beispielsweise haben Menschen Emissionen erfasst, die abgegeben werden, wenn geladene Teilchen von der Sonne auf das Magnetfeld unseres Planeten treffen. Die Signale haben wirklich hohe Frequenzen, die unsere Ohren nicht wahrnehmen können. Die Signale können jedoch so verlangsamt werden, dass wir sie hören können. Sie klingen unheimlich und seltsam, aber diese Pfeifgeräusche und Knackgeräusche und Summen sind nur einige der vielen "Lieder" der Erde. Genauer gesagt aus dem Erdmagnetfeld. 

In den 1990er Jahren untersuchte die NASA die Idee, Emissionen von anderen Planeten einzufangen und zu verarbeiten, damit die Menschen sie hören können. Die resultierende "Musik" ist eine Sammlung von unheimlichen, gruseligen Klängen. Es gibt eine gute Auswahl davon auf der Youtube-Seite der NASA. Dies sind buchstäblich künstliche Darstellungen von realen Ereignissen. Es ist sehr ähnlich, eine Katze aufzunehmen, die zum Beispiel miaut, und sie zu verlangsamen, um alle Variationen in der Stimme der Katze zu hören.

"Hören" wir wirklich einen Planetensound??

Nicht genau. Die Planeten singen keine schöne Musik, wenn Raumschiffe vorbeifliegen. Aber sie geben all diese Emissionen ab Reise, Neue Horizonte, Cassini, Galileo, und andere Sonden können abtasten, sammeln und zur Erde zurücksenden. Die Musik entsteht, wenn die Wissenschaftler die Daten so verarbeiten, dass wir sie hören können. 

Jeder Planet hat jedoch ein eigenes "Lied". Das liegt daran, dass jede von ihnen unterschiedliche Frequenzen abgibt (aufgrund der unterschiedlichen Menge an herumfliegenden geladenen Teilchen und der verschiedenen Magnetfeldstärken in unserem Sonnensystem). Jeder Planetensound wird anders sein, ebenso wie der Raum um ihn herum. 

Astronomen haben auch Daten von Raumfahrzeugen konvertiert, die die "Grenze" des Sonnensystems (die sogenannte Heliopause) überschreiten, und dies ebenfalls in Schall umgewandelt. Es ist mit keinem Planeten verbunden, zeigt aber, dass Signale von vielen Orten im Weltraum kommen können. Sie in Songs zu verwandeln, die wir hören können, ist eine Möglichkeit, das Universum mit mehr als einem Sinn zu erleben. 

Alles begann mit Voyager

Die Schaffung von "Planetary Sound" begann, als die Voyager 2 Raumschiffe fuhren von 1979 bis 1989 an Jupiter, Saturn und Uranus vorbei. Die Sonde nahm elektromagnetische Störungen und geladene Teilchenflüsse auf, nicht tatsächlichen Schall. Geladene Teilchen (die entweder von den Planeten der Sonne abprallen oder von den Planeten selbst erzeugt werden) bewegen sich im Raum und werden normalerweise von den Magnetosphären der Planeten in Schach gehalten. Außerdem werden Radiowellen (die wiederum entweder reflektiert oder durch Prozesse auf den Planeten selbst erzeugt werden) von der immensen Stärke des Magnetfelds eines Planeten eingefangen. Die elektromagnetischen Wellen und geladenen Teilchen wurden von der Sonde gemessen und die Daten aus diesen Messungen wurden zur Analyse zur Erde zurückgesendet.

Ein interessantes Beispiel war die sogenannte "Saturn-kilometrische Strahlung". Es ist eine niederfrequente Funkemission, also ist sie tatsächlich niedriger als wir hören können. Es entsteht, wenn sich Elektronen entlang magnetischer Feldlinien bewegen, und sie hängen irgendwie mit der Polarlichtaktivität an den Polen zusammen. Zur Zeit des Voyager 2-Vorbeiflugs am Saturn haben die Wissenschaftler, die mit dem planetaren Radioastronomie-Instrument arbeiten, diese Strahlung entdeckt, beschleunigt und ein "Lied" gemacht, das die Menschen hören konnten. 

Wie werden Datensammlungen zu Sound??

In diesen Tagen, in denen die meisten Menschen verstehen, dass Daten einfach eine Ansammlung von Einsen und Nullen sind, ist die Idee, Daten in Musik umzuwandeln, keine so wilde Idee. Schließlich handelt es sich bei der Musik, die wir über Streaming-Dienste oder unsere iPhones oder persönlichen Player hören, nur um verschlüsselte Daten. Unsere Musikplayer setzen die Daten wieder zu Schallwellen zusammen, die wir hören können. 

In dem Voyager 2 Daten, keine der Messungen selbst waren von tatsächlichen Schallwellen. Viele der Frequenzen der elektromagnetischen Wellen und Teilchenschwingungen könnten jedoch auf dieselbe Weise in Schall umgewandelt werden, wie unsere persönlichen Musikplayer Daten aufnehmen und in Schall umwandeln. Alles, was die NASA tun musste, war, die von der NASA gesammelten Daten zu entnehmen  Voyager Sonde und wandle es in Schallwellen um. Hier entstehen die "Lieder" ferner Planeten; als Daten von einem Raumschiff.