science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Schoolstudenten identificeren geluiden veroorzaakt door zonnestorm

Dr. Martin Archer (tweede van rechts) met studenten van Eltham Hill School en professor David Berman van Queen Mary University of London. Krediet:QMUL

Schoolstudenten hebben met succes geluiden geïdentificeerd die worden veroorzaakt door een zonnestorm in het magnetische schild van de aarde, als onderdeel van een onderzoeksproject van de Queen Mary University of London.

De bevindingen, door een groep van 12-leerlingen van Eltham Hill School in het zuidoosten van Londen, zijn nu gepubliceerd in het wetenschappelijke tijdschrift Ruimteweer .

Het project moedigde scholen in Londen aan om deel te nemen aan universitair onderzoek en de resulterende studie presenteert een nieuwe benadering voor het uitvoeren van wetenschappelijk onderzoek door gegevens hoorbaar te maken voor scholieren om te verkennen door ernaar te luisteren.

Het magnetische schild van de aarde, die ons beschermt tegen schadelijke straling van de zon en verder weg gelegen bronnen, staat bol van een symfonie van ultralage frequenties. Deze geluiden, of golven, zijn te laag voor ons om te horen, maar een onderzoeker van Queen Mary heeft satellietopnamen van hen hoorbaar gemaakt door het afspelen ervan drastisch te versnellen.

De groep studenten identificeerde een reeks golven waarvan de toonhoogte in de loop van enkele dagen afnam. Ze ontdekten dat deze gebeurtenis plaatsvond nadat een coronale massa-ejectie of 'zonnestorm' een grote verstoring veroorzaakte in de ruimteomgeving van de aarde.

De studie toont aan dat de golven enigszins lijken op de trillingen van een getokkelde gitaarsnaar die een duidelijke noot vormt, maar toegepast op het magnetisch veld van de aarde, terwijl de veranderende toonhoogte te wijten was aan het herstelproces van onze ruimteomgeving na de storm.

Gebeurtenissen als deze zijn zelden besproken, maar door gebruik te maken van de versnelde weergave van de hoorbare gegevens en de verbazingwekkende mogelijkheden van het menselijk oor, de studie onthult veel vergelijkbare patronen in de gegevens, waaruit blijkt dat ze veel vaker voorkomen dan eerder werd gedacht.

Dr. Martin Archer, ruimtefysicus aan de Queen Mary's School of Physics and Astronomy, en academische leiding over het project, zei:"De bevindingen kunnen het veld transformeren, meer leden van het publiek in staat stellen bij te dragen aan onderzoek door alleen maar naar gegevens te luisteren en dingen te vinden die wetenschappers mogelijk over het hoofd hebben gezien. We hopen dat dit meer wijdverspreid wordt aangezien we in het tijdperk van 'big data' leven."

Isobel Currie, een van de studenten van Eltham Hill School die bij het project betrokken was, toegevoegd:"Het was echt verbazingwekkend om te horen hoe belangrijk de gebeurtenis die we hebben gevonden was en dat het de basis zal vormen voor een echt wetenschappelijk artikel. We hebben tijdens ons onderzoek zoveel ervaring opgedaan en veel vaardigheden ontwikkeld die nuttig zullen zijn tijdens onze tijd bij Universiteit, en het gaf ons een goed inzicht in het werk dat op dat niveau werd verricht."

Dergelijke verstoringen van het magnetische schild van de aarde vormen een risico voor ons dagelijks leven omdat ze technologie zoals elektriciteitsnetten kunnen beschadigen, GPS en zelfs passagiersluchtvaartmaatschappijen. Deze golven zijn een manier waarop de energie die afkomstig is van zonnestormen kan worden overgedragen rond de ruimteomgeving van de aarde.

De studie heeft aangetoond dat de huidige methoden een aantal belangrijke en vrij veel voorkomende klassen van golven hebben gemist en dat nieuwe technieken mogelijk kunnen helpen.

Dr. Archer zei:"Het hoorbaar maken van gegevens is ongebruikelijk en wanneer dit wordt gedaan, wordt dit meestal alleen door de onderzoekers zelf gebruikt. Het publiek betrekken bij het doen van onderzoek, bekend als burgerwetenschap, heeft de neiging zich te concentreren op crowdsourcing-gegevens of -analyse, in tegenstelling tot deze meer verkennende methode. Echter, de studie laat zien dat uit deze gecombineerde aanpak bruikbare en onverwachte wetenschappelijke resultaten kunnen komen."

De gegevens zijn afkomstig van de Geostationary Operational Environment Satellites van de VS, die worden beheerd door de National Oceanic and Atmospheric Administration. In navolging van het potentieel dat in de paper wordt aangetoond, ze zullen de volledige hoorbare dataset openbaar beschikbaar maken.

De onderzoekers gaan nu uitzoeken welke verstoringen van het aardmagnetisch schild tot deze afnemende toonhoogten leiden en waarom. Dit geeft een beter beeld van wat er gebeurt en kan de voorspelling van ruimteweer verbeteren.