Kan een planeet geluid maken in de ruimte?

Kan een planeet geluid maken? Het is een interessante vraag die ons inzicht geeft in de aard van geluidsgolven. In zekere zin zenden planeten straling uit die kan worden gebruikt om geluiden te maken die we kunnen horen. Hoe werkt dat?

De fysica van geluidsgolven

Alles in het universum geeft straling af die - als onze oren of ogen er gevoelig voor zouden zijn - we konden 'horen' of 'zien'. Het spectrum van licht dat we eigenlijk waarnemen is erg klein in vergelijking met het zeer grote spectrum van beschikbaar licht, variërend van gammastralen tot radiogolven. Signalen die kunnen worden omgezet in geluid vormen slechts een deel van dat spectrum.

De manier waarop mensen en dieren geluid horen, is dat geluidsgolven door de lucht reizen en uiteindelijk het oor bereiken. Binnen stuiteren ze tegen het trommelvlies, dat begint te trillen. Die trillingen gaan door kleine botten in het oor en zorgen ervoor dat kleine haartjes trillen. De haren werken als kleine antennes en zetten de trillingen om in elektrische signalen die via de zenuwen naar de hersenen rennen. De hersenen interpreteren dat dan als geluid en wat het timbre en de toonhoogte van het geluid zijn.

Hoe zit het met geluid in de ruimte?

Iedereen heeft de regel gehoord die wordt gebruikt om reclame te maken voor de film "Alien" uit 1979, "In de ruimte kan niemand je horen schreeuwen." Het is eigenlijk helemaal waar omdat het betrekking heeft op geluid in de ruimte. Om geluiden te horen terwijl iemand "in" de ruimte is, moeten er moleculen zijn om te trillen. Op onze planeet trillen luchtmoleculen en zenden geluid naar onze oren. In de ruimte zijn er weinig of geen moleculen om geluidsgolven af ​​te leveren aan mensen in de ruimte. (Plus, als iemand in de ruimte is, draagt ​​hij waarschijnlijk een helm en een ruimtepak en horen nog steeds niets "buiten" omdat er geen lucht is om het over te dragen.)

Dat betekent niet dat er geen trillingen door de ruimte bewegen, alleen dat er geen moleculen zijn om ze op te vangen. Die emissies kunnen echter worden gebruikt om "valse" geluiden te creëren (dat wil zeggen, niet het echte "geluid" dat een planeet of ander object zou kunnen maken). Hoe werkt dat?

Als een voorbeeld, mensen hebben emissies opgevangen die vrijkomen wanneer geladen deeltjes van de zon het magnetische veld van onze planeet ontmoeten. De signalen zijn op echt hoge frequenties die onze oren niet kunnen waarnemen. Maar de signalen kunnen voldoende worden vertraagd zodat we ze kunnen horen. Ze klinken griezelig en raar, maar die fluiters en scheuren en knallen en zoemen zijn slechts enkele van de vele "liedjes" van de aarde. Of, om meer specifiek te zijn, van het magnetische veld van de aarde. 

In de jaren negentig onderzocht NASA het idee dat emissies van andere planeten konden worden opgevangen en verwerkt zodat mensen ze konden horen. De resulterende "muziek" is een verzameling griezelige, griezelige geluiden. Er is een goede steekproef van hen op de YouTube-site van NASA. Dit zijn letterlijk kunstmatige afbeeldingen van echte gebeurtenissen. Het lijkt erg op het maken van een opname van een kat die bijvoorbeeld miauwt en het vertragen om alle variaties in de stem van de kat te horen.

Horen we echt een planeetgeluid?

Niet precies. De planeten zingen geen mooie muziek wanneer ruimteschepen voorbij vliegen. Maar ze geven wel al die uitstoot af Voyager, New Horizons, Cassini, Galileo, en andere sondes kunnen monsters nemen, verzamelen en terugsturen naar de aarde. De muziek wordt gemaakt wanneer de wetenschappers de gegevens verwerken om het zo te maken dat we het kunnen horen. 

Elke planeet heeft echter zijn eigen unieke "lied". Dat komt omdat elk een verschillende frequentie heeft die wordt uitgezonden (vanwege verschillende hoeveelheden geladen deeltjes die rondvliegen en vanwege de verschillende magnetische veldsterkten in ons zonnestelsel). Elk planeetgeluid zal anders zijn, evenals de ruimte eromheen. 

Astronomen hebben ook gegevens omgezet van ruimtevaartuigen die de "grens" van het zonnestelsel overschrijden (de heliopauze genoemd) en die ook in geluid omgezet. Het wordt niet geassocieerd met een planeet, maar laat zien dat signalen van veel plaatsen in de ruimte kunnen komen. Ze veranderen in liedjes die we kunnen horen, is een manier om het universum met meer dan één zintuig te ervaren. 

Het begon allemaal met reiziger

De oprichting van "planetair geluid" begon toen de Voyager 2 ruimtevaartuigen vlogen langs Jupiter, Saturnus en Uranus van 1979 tot 1989. De sonde vangt elektromagnetische storingen en geladen deeltjesstromen op, niet echt geluid. Geladen deeltjes (ofwel stuiteren van de planeten van de zon of geproduceerd door de planeten zelf) reizen in de ruimte, meestal onder controle gehouden door de magnetosferen van de planeten. Ook worden radiogolven (opnieuw gereflecteerde golven of geproduceerd door processen op de planeten zelf) gevangen door de immense kracht van het magnetische veld van een planeet. De elektromagnetische golven en geladen deeltjes werden gemeten door de sonde en de gegevens van die metingen werden vervolgens teruggestuurd naar de aarde voor analyse.

Een interessant voorbeeld was de zogenaamde "Saturn kilometrische straling". Het is een laagfrequente radio-uitzending, dus het is eigenlijk lager dan we kunnen horen. Het wordt geproduceerd als elektronen langs magnetische veldlijnen bewegen en ze zijn op de een of andere manier gerelateerd aan de aurorale activiteit aan de polen. Ten tijde van de Voyager 2 flyby van Saturnus, detecteerden de wetenschappers die met het planetaire radioastronomie-instrument werkten deze straling, versnelden het en maakten een "lied" dat mensen konden horen. 

Hoe worden gegevensverzamelingen gezond?

Tegenwoordig, wanneer de meeste mensen begrijpen dat data gewoon een verzameling van enen en nullen is, is het idee om data om te zetten in muziek niet zo'n wild idee. De muziek waar we naar luisteren op streamingdiensten of onze iPhones of persoonlijke spelers is tenslotte allemaal gewoon gecodeerde data. Onze muziekspelers brengen de gegevens weer samen in geluidsgolven die we kunnen horen. 

In de Voyager 2 gegevens, geen van de metingen zelf waren van werkelijke geluidsgolven. Veel van de elektromagnetische golf- en deeltjesoscillatiefrequenties kunnen echter op dezelfde manier worden omgezet in geluid als onze persoonlijke muziekspelers gegevens opnemen en er geluid van maken. Het enige dat NASA hoefde te doen, was de gegevens te verzamelen die door de  reiziger sonde en converteer het naar geluidsgolven. Dat is waar de "liedjes" van verre planeten vandaan komen; als gegevens van een ruimtevaartuig.