隱秘演奏的”交響樂”：美國宇航局HARP揭開宇宙的超低頻旋律
在地球和太陽之間，空間並不是真正的空，而是充滿了被稱為等離子體的帶電粒子湯。這種等離子體來自於太陽，以穩定的氣流泵出，稱為太陽風，並在爆炸性的太陽噴發中被零星地炸開。當這些太陽等離子體撞擊地球時，它會導致地球周圍的磁場線和等離子體像豎琴的琴弦一樣振動，產生超低頻波。
2007年，美國宇航局發射了五顆衛星，作為亞暴期間事件和宏觀互動的時間歷史，或THEMIS任務的一部分。遍布整個磁層的THEMIS航天器研究了在地球環境中移動的等離子體和能量如何觸發不同類型的極光（北極光和南極光）。2010年，兩個航天器被重新分配到研究月球的環境，但其他三個航天器繼續研究地球的磁層和極光。資料來源：美國國家航空航天局
然而，THEMIS測量的波的頻率太低，我們的耳朵無法聽到。因此，HARP團隊將它們加快了速度，將其轉換為聲波。通過使用該團隊開發的一個互動工具，你可以聽這些波，並挑選出你在聲音中聽到的有趣特徵。
來自密歇根州Auralab技術公司的HARP團隊成員羅伯特-亞歷山大說：”通過深度聆聽識別新特徵的過程感覺有點像尋寶。我很高興世界各地的人能夠通過HARP項目嚐到這種體驗。”
根據該團隊的說法，人類通常比眼睛更善於通過耳朵來挑選出有趣的波浪模式–甚至在識別極端太陽事件中出現的複雜模式方面比計算機做得更好。
“人類的聽覺是一個驚人的工具，”倫敦帝國學院的HARP團隊成員馬丁-阿徹說。”我們基本上從出生起就接受了識別模式和挑出不同聲源的訓練。我們可以天生做一些相當瘋狂的分析，甚至超過我們最先進的一些計算機算法。”
2023年3月24日，一台全天空照相機捕捉到極光在加拿大的天空中脈動和蕩漾。科學家們將極光中的特徵與美國宇航局THEMIS任務的觀測結果相比較，發現極光中的漩渦和脈動模式與地球附近的等離子體波有直接聯繫。資料來源：卡爾加里大學
HARP的靈感來自於Archer領導的一個早期的超聲項目，該項目被稱為MUSICS（磁層起伏的超聲化，結合公民科學家）。當Archer要求倫敦的高中生聆聽來自美國國家海洋和大氣協會（NOAA）衛星的超聲數據（測量結果轉換為聲音）時，他們發現了一種與太陽風暴有關的新的等離子體波模式。
該團隊說，讓一個廣泛和多樣化的群體來聆聽聲音有一個好處。
加州大學洛杉磯分校的Emmanuel Masongsong解釋說，他是HARP團隊的成員，也是NASA THEMIS任務的成員。”每個參與者都會對太空中的振動做出獨特的反應。一個人忽視的東西，另一個人可能會立即被吸引。我們希望人們能夠發現我們從未考慮過的東西，或者計算機算法無法檢測到的東西。這就是發現的方式！”
用HARP進行的初步調查已經開始揭示出意想不到的特徵，例如該團隊稱之為”反向豎琴”–頻率以與科學家預期相反的方式變化。
“HARP有可能發現我們沒有想到的東西，這真的很令人興奮，”Archer說。HARP還可以提供關於其他NASA公民科學家所遇到的現象的見解，例如參加HamSCI項目的業餘無線電操作員所聽到的聲音，或通過Aurorasaurus項目關注的波狀極光。
要開始探索這些聲音，請訪問HARP網站：