Hvordan en gruppe skoleelever opdagede lyden af ​​solstorme

, Vi lever nu virkelig i en æra med big data. Og det er ikke kun virksomheder som Facebook og YouTube, der høster fordelene, big data ændrer også videnskab. Inden for rumvidenskaberne vi har et hidtil uset antal satellitter og jordbaserede instrumenter, der overvåger Jordens rummiljø-rutinemæssigt producerer tonsvis af data. Men hvordan behandler du det hele? Selvom du måske har hørt om algoritmer og kunstig intelligens, der er også nogle decideret mere menneskelige tilgange.

En af de ting, jeg studerer, er lydene i Jordens magnetosfære - den magnetiske boble, der beskytter os mod rumstråling. Disse lyde består af partikler, der vibrerer frem og tilbage. Fordi de er elektrisk ladede, de påvirkes af magnetfelter, men kan også selv påvirke magnetfelter, som dem fra Jorden, at skabe en magnetisk type lydbølger. Imidlertid, da der er så få partikler i rummet, disse lyde er utroligt svage og findes kun ved frekvenser tusinder af gange lavere end vi kan høre.

Vi kan, imidlertid, gøre vores optagelser af dem hørbare blot ved at forstærke dem og dramatisk fremskynde dem. Denne sidste del kan hjælpe med big data - du kan komme igennem et helt års værdi af disse optagelser ved blot at lytte til seks minutters lyd. Og ved at gøre dette, vi identificerede de lyde, der følger solstorme. Vores resultater blev offentliggjort i Space Weather.

Men vi gjorde det ikke alene. En måde forskere har forsøgt at klare big data på er ved at bruge borgervidenskab, crowdsourcing af frivillige fra offentligheden til at udføre veldefinerede opgaver, der hjælper med at klassificere eller analysere datasæt, der ville være vanskelige at udføre ved hjælp af en computer eller en enlig videnskabsmand.

Dette har vist sig utroligt vellykket. For eksempel, 1,6 mio. brugerne af borgervidenskabsplatformen Zooniverse har formået at opnå 375 mio. klassifikationer - lige fra fjerne galakser til marine hvirvelløse dyr. Imidlertid, med disse projekter, forskerne, der har oprettet dem, skal have en idé om, hvad de leder efter. Det er dog meget sandsynligt, at der er fænomener gemt i dataene, som vi i øjeblikket mangler, fordi vi ikke ved, hvordan vi skal lede efter det endnu.

Borgervidenskab 2.0

Jeg havde den idé, at vi kunne kombinere disse to tilgange, have masser af mennesker, der lytter til lyde fra rummet og ser, om der dukkede noget interessant op. Og nu har den, med vores nye undersøgelse, der afslører de lyde, der følger solstorme, fundet takket være en gruppe skoleelever på A-niveau i London. Hvad eleverne opdagede var en kraftig knasende støj efterfulgt af en række fløjtende lyde, hvis tonehøjde faldt. Denne begivenhed i lyden, varer fem eller seks sekunder, svarede til flere dage i virkeligheden.

Ved at se nærmere på disse uventede lyde, vi fandt ud af, at de startede lige som en "koronal masseudstødning" eller solstorm ramte Jordens magnetosfære, hvilket medførte en stor forstyrrelse. Sådanne forstyrrelser er vigtige, fordi de kan påvirke teknologi som kommunikationssatellitter og elnet, kendt som rumvejr.

Det viste sig, at de fløjtende lyde var vibrationer af Jordens magnetfeltlinjer - lidt ligesom vibrationer fra en guitarstreng kan danne en note. Mens solstormen fjernede mange af partiklerne i Jordens rummiljø, de begyndte at genopfylde igen fra toppen af ​​atmosfæren, da den kom sig. Det var denne genopfyldning, der fik lydernes tonehøjde til at falde langsomt over tid.

Rumforskere havde næppe diskuteret lyde som denne før - de blev anset for at være utroligt sjældne. Vi ville finde ud af, om det faktisk var tilfældet ved at se nærmere på vores hørbare datasæt. Hvad vi fandt ud af er, at lignende lyde faktisk er ret almindelige efter solstorme - i 2013, året for den første begivenhed, 20 andre forekom.

Ved at se mere detaljeret på disse fløjtende lyde, vi håber bedre at forstå genoprettelsesprocessen for Jordens magnetosfære under andre rumvejrhændelser. I særdeleshed, at vide, hvilke klasser af solstorme og andre fænomener, der fører til disse lyde, giver os mulighed for ikke blot at finde ud af, hvor effektive de er til at drive rumvejr, men omvendt hvordan al den energi forsvinder under genopretningen. Ved at opbygge et bedre billede af, hvad der sker, vi kan en dag forbedre vores prognoser.

Som vores forskning viser, borgervidenskab kan tydeligt vise interessante og uventede videnskabelige resultater. Men det er ikke alt - det kan også skabe kunst. I dag udkommer også en antologi med kortfilm, skabt af uafhængige filmskabere fra hele verden, som alle blev inspireret af og inkorporerede disse lyde. Du kan se det online gratis.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons -licens. Læs den originale artikel.