行星能在太空中发出声音吗?

行星能发出声音吗?这是一个有趣的问题,它让我们深入了解声波的本质。从某种意义上说,行星确实发出辐射,可以用来发出我们能听到的声音。这是怎么回事?...

行星能发出声音吗?这是一个有趣的问题,它让我们深入了解声波的本质。从某种意义上说,行星确实发出辐射,可以用来发出我们能听到的声音。这是怎么回事?

Image of the Week for Voyager Squashes View of Solar System

声波物理学

宇宙中的任何东西都会发出辐射,如果我们的耳朵或眼睛对辐射敏感,我们就能“听到”或“看到”。与从伽马射线到无线电波的巨大光谱相比,我们实际感知到的光谱非常小。可以转换成声音的信号只构成该频谱的一部分。

人和动物听到声音的方式是声波通过空气传播,最终到达耳朵。在里面,它们在鼓膜上反弹,鼓膜开始振动。这些振动通过耳朵里的小骨头,引起细毛振动。头发就像微小的触角,将振动转化为电信号,通过神经传递给大脑。然后大脑将其解释为声音以及声音的音色和音调。

太空中的声音呢?

每个人都听过1979年电影《外星人》的广告语,“在太空中,没有人能听到你的尖叫。”这句话实际上是真的,因为它涉及到太空中的声音。当有人“在”太空中时,要听到任何声音,必须有分子振动。在我们的星球上,空气分子振动并将声音传送到我们的耳朵。在太空中,几乎没有任何分子可以将声波传送到太空中的人的耳朵(另外,如果有人在太空中,他们很可能戴着头盔和宇航服,仍然听不到“外面”的任何声音,因为没有空气来传输。)

这并不意味着没有振动在空间中移动,只是没有分子来拾取它们。然而,这些排放物可以用来制造“虚假”声音(也就是说,不是行星或其他物体可能发出的真实“声音”)。这是怎么回事?

举个例子,人们已经捕捉到当来自太阳的带电粒子遇到我们星球的磁场时发出的辐射。这些信号的频率非常高,我们的耳朵无法感知。但是,信号可以慢到足以让我们听到它们。它们听起来怪异,但那些哨声、裂缝、砰砰声和嗡嗡声只是地球上许多“歌曲”中的一部分。或者,更具体地说,来自地球磁场。

20世纪90年代,美国宇航局探索了一种想法,即可以捕获和处理其他行星的排放物,以便人们能够听到它们。由此产生的“音乐”是一组诡异、恐怖的声音。NASA的Youtube网站上有一个很好的样本。这些简直是对真实事件的人为描述。例如,这非常类似于录制猫的喵喵叫声,然后放慢速度以听到猫声音的所有变化。

我们真的“听到”了行星的声音吗?

不完全是。当宇宙飞船飞过时,行星不会唱优美的音乐。但是,它们确实会释放出旅行者号、新视野号、卡西尼号、伽利略号和其他探测器能够采集、收集并传回地球的所有辐射。这些音乐是在科学家处理数据以使我们能够听到的过程中产生的。

然而,每个星球都有自己独特的“歌曲”。这是因为每一个都有不同的发射频率(由于不同数量的带电粒子在周围飞行,也因为我们太阳系中不同的磁场强度)。每个行星的声音都会不同,它周围的空间也会不同。

天文学家还转换了来自穿越太阳系“边界”(称为太阳顶)的航天器的数据,并将其转换为声音。它与任何行星都没有联系,但确实表明信号可以来自太空中的许多地方。把它们变成我们能听到的歌曲是一种用不止一种感觉体验宇宙的方式。

这一切都始于旅行者号

“行星声音”的产生始于1979年至1989年旅行者2号宇宙飞船掠过木星、土星和天王星时。探测器探测到的是电磁干扰和带电粒子通量,而不是实际的声音。带电粒子(从太阳上从行星上反弹或由行星本身产生)在太空中旅行,通常受到行星磁层的控制。此外,无线电波(也可以是反射波,也可以是行星本身的过程产生的)被行星磁场的巨大强度所捕获。电磁波和带电粒子由探测器测量,这些测量数据随后被送回地球进行分析。

一个有趣的例子是所谓的“土星公里辐射”。这是一种低频无线电发射,所以它实际上比我们能听到的要低。它是电子沿着磁力线运动时产生的,它们在某种程度上与两极极光活动有关。在旅行者2号飞越土星时,使用行星射电天文学仪器的科学家们探测到了这种辐射,加速了它,并发出了人们可以听到的“歌声”。

数据收集如何变得可靠?

在这些日子里,当大多数人明白数据只是一个1和0的集合时,将数据转换成音乐的想法就不是那么疯狂了。毕竟,我们在流媒体服务、iPhone或个人播放器上听的音乐都是简单的编码数据。我们的音乐播放器将数据重新组合成我们可以听到的声波。

在旅行者2号的数据中,没有一个测量本身是真实的声波。然而,许多电磁波和粒子振荡频率可以转换成声音,就像我们的个人音乐播放器将数据转换成声音一样。美国航天局所要做的就是获取由卫星收集的数据​旅行者号探测并将其转换成声波。这就是遥远行星的“歌声”起源的地方;作为来自宇宙飞船的数据。

  • 发表于 2021-09-03 11:36
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  • 分类:科学

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