Ako skupina študentov objavila zvuky slnečných búrok



Teraz žijeme skutočne v dobe veľkých údajov. A to nie sú len spoločnosti ako Facebook a YouTube, ktoré využívajú výhody, veľké údaje tiež transformujú vedu.

V oblasti vedy o vesmíre máme nebývalý počet satelitov a pozemných prístrojov, ktoré monitorujú priestorové prostredie Zeme – bežne produkujúc ton dát. Ale ako to všetko spracujete? Zatiaľ čo ste počuli o algoritmoch a umelej inteligencii, existujú aj niektoré rozhodne ľudské prístupy.

Jednou z vecí, ktorú študujem, sú zvuky v magnetosfére Zeme – magnetickej bubliny, ktorá nás chráni pred kozmickým žiarením. Tieto zvuky pozostávajú z častíc vibrujúcich tam a späť.

Pretože sú elektricky nabité, sú ovplyvnené magnetickými poľami, ale môžu tiež ovplyvňovať magnetické polia, ako sú napríklad Zemi, na vytvorenie magnetického typu zvukových vĺn. Keďže však v priestore je len málo častíc, tieto zvuky sú neuveriteľne slabé a vyskytujú sa len na frekvenciách, ktoré sú tisíckrát nižšie, než to môžeme počuť.

Môžeme však nahrávať ich záznamy jednoducho tým, že ich zosilníme a dramaticky ich urýchli. Táto posledná časť môže pomôcť s veľkými dátami – môžete získať celú ročnú cenu týchto nahrávok iba počúvaním šiestich minút zvuku. A takto sme identifikovali zvuky, ktoré nasledujú po slnečných búrok. Naše výsledky boli publikované v kozmickom počasí.

Ale neurobili sme to sami. Jedným zo spôsobov, ako sa vedci pokúšajú vyrovnať sa s veľkými údajmi, je využívanie vedy občanov, zverejňovanie dobrovoľníkov z verejnosti na vykonávanie dobre definovaných úloh, ktoré pomáhajú klasifikovať alebo analyzovať množiny údajov, ktoré by bolo ťažké robiť pomocou počítača alebo osamelého vedca.

To sa ukázalo ako neuveriteľne úspešné. Napríklad 1.6 milióny užívateľov vedeckej platformy občanov Zooniverse dokázali dosiahnuť 375 metrov klasifikácií – od vzdialených galaxií po morské bezstavovce.

Pri týchto projektoch však vedci, ktorí ich vytvorili, musia mať predstavu o tom, čo hľadajú. Je pravdepodobné, že v údajoch, ktoré momentálne chýbame, sú javy ukryté, pretože ešte nevieme, ako ich hľadať.

Občianska veda 2.0

Mal som myšlienku, že by sme mohli kombinovať tieto dva prístupy, pretože veľa ľudí počúval zvuky z vesmíru a zistilo, či sa niečo zaujímavé objavilo. A teraz, s našou novou štúdiou, ktorá odhalila zvuky, ktoré nasledujú po slnečných búrok, našiel vďaka skupine študentov škôl v Londýne v Londýne,

To, čo študenti objavili, bol hlasný chrumkavý hluk, po ktorom nasledovala séria hvízdavých zvukov, ktorých sklon klesal. Táto udalosť, ktorá trvala päť alebo šesť sekúnd, zodpovedala niekoľkým dňom v skutočnosti.

Pri pohľade na tieto neočakávané zvuky podrobnejšie sme zistili, že začali práve ako "kosmická masová ejekcia" alebo slnečná búrka zasiahla Zemskú magnetosféru, čo spôsobilo veľké rušenie. Takéto rušenia sú dôležité, pretože môžu nepriaznivo ovplyvniť technológie, ako sú komunikačné družice a elektrické rozvodné siete, známe ako vesmírne počasie.

Ukázalo sa, že pískanie zvukov bolo vibráciami zemských magnetických políčok – trochu ako vibrácie gitarového reťazca môžu tvoriť poznámku.

Zatiaľ čo slnečná búrka odtiahla mnohé z častíc prítomných v priestore priestoru Zeme, začali znovu naplňovať z vrcholu atmosféry, keď sa zotavil. Práve toto naplnenie spôsobilo, že v priebehu času došlo k pomalému klesaniu zvuku.

Vedci v oblasti vesmíru sotva diskutovali o podobných zvukoch predtým, ako boli považované za neuveriteľne zriedkavé. Chceli sme zistiť, či to bolo v skutočnosti prípad bližším pohľadom na náš počuteľný súbor údajov. Zistili sme, že podobné zvuky sú v skutočnosti docela bežné po slnečných búrok – v roku 2013, v roku prvej udalosti, sa vyskytli 20 ďalších.

Ak sa pozrieme podrobnejšie na tieto píšťalky, dúfame, že lepšie pochopíme proces obnovy zemskej magnetosféry počas iných vesmírnych udalostí.

Najmä vedomie toho, ktoré triedy slnečných búrok a iných javov vedú k týmto zvukom, nám umožní zistiť nielen to, aké sú efektívne pri riadení vesmírneho počasia, ale naopak, ako sa táto energia rozptýli počas oživenia. Vytvorením lepšieho obrazu o tom, čo sa stane, môžeme jeden deň zlepšiť naše prognózy.

Ako ukazuje náš výskum, veda občanov môže jasne odhaliť zaujímavé a nečakané vedecké výsledky. Ale to nie je všetko – môže tiež vytvoriť umenie.

Dnes vidí aj vydanie antológie krátkych filmov vytvorených nezávislými tvorcami z celého sveta, ktoré boli inšpirované týmito zvukmi. Môžete si ho pozerať online zadarmo.

Tento článok je zverejnený v The Conversation by Martin Archer, Space Plasma Physicist, Queen Mary University v Londýne pod licenciou Creative Commons. Prečítajte si pôvodný článok.