古人认为,地球被天球包围,天球产生了神圣的音乐当他们搬家时。 可以说,我们生活在一个巨大的乐器里。
这听起来可能很愚蠢,但现代科学在一定程度上证明了他们的正确性。 卫星记录与地球磁层(保护我们免受电磁波影响的磁泡)共振的声波空间辐射– 表明我们确实生活在一个巨大的磁性乐器内。
有两个关键的东西可以控制乐器的音符是如何发出声音的:乐器的尺寸和形状以及整个乐器的声速。
这些通过当声波在乐器周围反弹时在乐器内激发的驻波或共振来确定音符的音调和音色、声音的特征或质量。
它非常简单,但却解释了可能出现的丰富多样的音乐声音。
在由太阳风形成的地球保护性磁层中也是如此。
总有那么几个声波– 通过其所在介质传播的压力振荡 – 在空间中传播。
嗯,它们与我们在地球上听到的声波类型并不完全相同。 太空中充满了等离子体而不是普通气体:不同的由带电粒子组成,可以产生电场和磁场并受其影响。
这些类型的相互作用可以产生声波的等离子体等效物:磁声波。 这些也是压力波,但增加了一些磁性。
这种“磁声”波可以在磁层内反弹,并经常产生“共振”,频率恰到好处,因此这些波的能量会不断增强,而不是很快消失。
大多数乐器仅支持一种类型的共振,即吉他等琴弦的振动、鼓等薄膜上的表面波或长笛等空腔内的声音。
然而,磁层具有同时发生的所有这三种类型的共振的类似物。
地球磁性仪器与我们更习惯的磁性仪器之间的另一个区别是它如何随时间变化。 间隔几分钟、几小时甚至几天在乐器上演奏一个音符,您不会期望产生的声音有太大差异。
那是因为没有太大改变。 当然,最终乐器可能需要通过拉紧琴弦来重新调音,但这通常需要相当长的一段时间。
不断调整
另一方面,磁层几乎总是在变化——它的增长和收缩直接响应不断波动的太阳风。 考虑到乐器的工作原理,人们会认为这应该会改变磁层的音符。
这是我最近一直在研究的一个主题。
问题是你不能只听音符如何变化,因为通常不可能确定是什么触发了检测到的波或建立了什么样的共振,仅仅是因为我们没有在整个过程中的所有点都放置卫星“乐器”聆听这些声音。
解决这个问题的一种可能的方法是使用不同观测条件下磁层的计算机模型来计算所有不同类型的音符应如何变化。
这种方法表明这些音符存在相当大的变化,大约为 35-105%。 这相当于五个半音和整个八度之间的关系。
值得庆幸的是,这些模型还揭示了至少一些控制因素,例如太阳风的密度。
当然,这些只是计算,还需要与现实进行检验才能确定,所以还有更多的工作要做。
我们实际上无法在太空中听到这些磁声波——其水平远低于人类听觉阈值。 但是卫星可以接收到声音,然后我们可以放大它们并及时压缩它们以使它们被听见。
这些音符隐藏在我在网上发布的全套空间声音中,现在您可以下载全部内容以执行您喜欢的操作。
事实上,我正在邀请以某种创造性的方式将这些声音融入其中的短片,作为竞赛。
这是你弹奏你一生中不知不觉地生活着的奇怪磁性乐器的机会——无论你是否能奏出神圣的旋律。