Есть ли в космосе звук? Распространяется ли звук в космосе

Звуки космоса – это не выдумка, космос издаёт свои «шум», но здесь всё немного не так, как на нашей родной планете Земля. Мы постараемся вам всё разъяснить и, конечно, вы услышите звуки космоса, а именно будете слушать звуки планет солнечной системы, звуки Юпитера, Земли, звук Солнца, Вселенной, будет очень интересно.

Многие из вас смотрели фантастические фильмы, как межзвёздные космические корабли с пронзительным воем несутся в космическом пространстве, взрываются, стреляют. Громко, красиво, но всё это выдумки режиссёров. В космосе звук не распространяется, там тихо. Если возможен бой, то он будет происходить в полной тишине, только вспышки света будут нас извещать о каком-нибудь событии.

Но зачем нас обманываю. Как говорит один известный режиссёр, если бы мы делали фильмы всё как в жизни, их бы никто не смотрел. Представляете, вы пришли в кинотеатр, посмотреть фантастический фильм и смотрите в полной тишине, бред. Вы просто встанете и уйдёте. Ну, ладно, звуки космоса – это выдумки, но, что же тогда мы будем с вами слушать, если в космосе тишина. Вполне справедливый вопрос, давайте для начала разберёмся как мы слышим и как распространяется звук. Это очень важно, чтобы нам всё понять.

Как распространяется.

Звук, который мы слышим это вибрация какого-нибудь вещества, и наши барабанные перепонки воспринимают эту вибрацию.

Вещество заставляет наши барабанные перепонки вибрировать, а уже мозг преобразует вибрацию в узнаваемые шумы.

В 1660 году опытным путём, британский ученный доказал, что для распространения звука нужно вещество. Он поместил свои часы в банку, тиканье часов хорошо прослушивалось, но как только он откачал из банки воздух, тиканье часов перестало слышаться. Вот так, казалось бы, простой опыт доказал то, что сейчас для нас кажется очевидным.

То есть для того, чтобы был не было тишины нужно вещество.

Черная дыра и «голос» Юпитера

Чтобы мы могли услышать, как «звучат» планеты и другие небесные тела, физики преобразуют электромагнитные волны в звуковые. Это творческий процесс, который похож на создание музыки. Впервые космическое излучение преобразовали в звук в 1996 году. Тогда зонд «Галилео» сделал запись электромагнитных волн Юпитера. Правда, позже оказалось, что это были заряженные частицы от спутника планеты — Ганимеда. Сделать нужную аудиозапись удалось в 2020 году. Тогда НАСА опубликовало запись с космического аппарата «Юнона» в момент его вхождения в магнитосферу Юпитера. Зонд передал на Землю звуки, которые возникли при взаимодействии магнитного поля планеты и солнечного ветра.

Существует аналогичная запись с Сатурна. Её сделал зонд «Кассини», который вылетел с Земли в 1997 году. Источник радиоволн, которые издает Сатурн, — полярное сияние на полюсах планеты длительностью от нескольких минут до часа. Акустический фон газового гиганта характеризуется большим количеством высоких и низких тонов и постоянным изменением частоты звучания.

В 2014 году аппарат «Филы» с зонда «Розетта» высадился на поверхность кометы Чурюмова — Герасименко. Там он зафиксировал издаваемый ей звук с помощью инструмента для изучения плазменной среды. Комета «поет» на частоте 40–50 мГц — вибрации вызывают частицы плазмы, проходящие сквозь магнитное поле. Если говорить о других небесных телах, то еще в 2003 году физики из Кембриджа под руководством Эндрю Фабиана (Andrew Fabian) обнаружили «поющую» черную дыру в кластере Персея — в центре скопления галактик. Астрономы использовали телескоп «Чандра». Он улавливал рентгеновское излучение, которое исходило из самого центра кластера. Так ученые выявили звуковые волны от сверхмассивной черной дыры.
Скопление галактик способствует тому, что космический газ «пульсирует» из-за множества гравитационных воздействий — он и издает низкий «звук», указывающий на изменение давления в черной дыре. Ученые считают, что она поет уже многие миллиарды лет, а издаваемый ей шумовой фон на 57 октав ниже ноты «до». Это — за пределами слышимости человеческого уха.

Что такое космос.

Космос – это относительно пустое космическое пространство, то есть в космосе, относительно, ничего нет. Но почему относительно? Спросите вы. Космос не совсем пустой, в нём есть некоторые молекулы водорода и других веществ, но плотность такая низкая, что этого недостаточно для распространения звука. Молекулы вещества не сталкиваются друг с другом, тем самым не создают вибрацию, привычную для нашей барабанной перепеки.

Так, звучание Вселенной для нашего уха недоступны в космическом пространстве.

Ученые NASA опубликовали жуткие «звуки» космических тел. Из-за них и правда кровь стынет в жилах

NASA опубликовало аудиозаписи пугающих сигналов, полученных межпланетными станциями космического агентства. Леденящие кровь записи содержат сигналы звезд, планет и спутников, собранные аппаратами во время экспедиций. В космосе никто не услышит стук ваших зубов, а вот на Земле — да.

Перед Хеллоуином космическое агентство NASA опубликовало аудиозаписи сигналов, собранных летательными аппаратами из разных уголков Солнечной системы, говорится в сообщении на сайте агентства. Пугающие звуки были получены NASA от аппаратов, выполнявших экспедиции к Юпитеру, Сатурну и другим космическим телам в разные годы.

Приближается Хеллоуин, и мы собрали для вас подборку еле уловимых «звуков» воющих планет и свистящего гелия, которые заставят вашу кожу покрыться мурашками.

Плейлист состоит из 22 треков и содержит записи, собранные станциями «Юнона», «Вояджер», «Кассини», телескопом «Кеплер» и другими аппаратами.

Сигналы, переданные аппаратами «Юнона» и «Вояджер» с Юпитера, отдаленно напоминают пение китов и дельфинов. Такие сигналы записала станция «Юнона» (также известная, как «Джуно») при входе в магнитное поле Юпитера 24 июня 2020 года.

А сигналы, собранные станцией «Кассини» во время миссии к Сатурну, скорее похожи на работу электронного устройства, чем на что-то, что можно встретить в природе.

Сатурн — источник активного радиоизлучения, которое отслеживал «Кассини» во время своей миссии. Радиоволны, порождаемые планетой, имеют прямое отношение к полярному сиянию у полюсов Сатурна — оно родственно северному и южному сиянию на Земле.

А вот такое радиоурчание вперемешку с треском издает самый крупный спутник Юпитера Ганимед.

Сигналы, собранные аппаратами NASA, технически не являются звуковыми волнами. Чтобы мы могли услышать звучание Юпитера и других космических тел, ученые перевели записанные аппаратами электромагнитные сигналы в звуковой формат.

Некоторые из наших аппаратов снабжены инструментами, способными улавливать радиоволны. Когда наши ученые преобразуют эти данные в звуковой формат, от полученных записей становится не по себе.

Полный плейлист из 22 преобразованных записей космических сигналов агентство опубликовало в Soundcloud.

Если записи NASA вдруг вдохновили вас на исследование космических просторов, то попробуйте решить задачку, которую Европейское космическое агентство использует для проверки умственных способностей кандидатов в астронавты.

Справились с задачкой? Теперь, после того, как вы пройдете остальную часть тщательного отбора и подготовки и окажетесь в космосе, вы сможете победно покрутить в невесомости спиннер — прямо как недавно это сделали астронавты МКС.

Какие шумы мы слышим в космосе?

Мы не зря написали, что звуки Вселенной недоступны для нашего уха, но что-то же распространяется в космическом пространстве. Радиоволны – это электромагнитные волны определённой частоты. То есть для них не надо никакого вещества, они сами вещество. Безвоздушное (беспрепятственное) для их распространения ещё лучше. И космическое пространство – это отличная среда для распространения. Мы выяснили, что радиоволны хорошо себя чувствуют в космосе, но при чём здесь звуки космоса.

А вот тут начинается самое интересное, вернее, всё гениальное просто. Эти радиоволны, легко, при мощи радиоприёмника преобразуются в обычный для нашего уха шум. То есть нам остаточно, поймать радиоволну и «услышать» её.

Кстати, учёные используют не только телескопы, но и радиотелескопы. Радиотелескоп не строит изображения, он измеряет энергию, силу. Притом что существуют различные типы и каждый из них выполняет определённые функции. Так, что, радиоволны играют важную роль в изучении космического пространства.

Звуки космоса

Не секрет для любого старшеклассника, изучающего астрономию, что в космосе звука нет как такового. Все просто: в космосе вакуум, и звук там существовать не может. Но ученые упорно ищут и записывают, воспроизводят и распространяют некие сигналы из космоса, звуки и даже космическую музыку. Как?

Звуки космоса

Первый звук из космоса был записан американским спутником Вояджер. После чего, Nasa даже выпустила альбом с «космической музыкой». Это электромагнитные волны, обработанные и наложенные на частоту звукового диапазона, которую слышит человеческое ухо. Результат превзошел все мыслимые ожидания. Потрясающие, завораживающие «стоны» и «вздохи» космоса поистине заслуживают называться «космической музыкой».

В настоящее время, профессионалы более чем в 26 странах мира используют музыкальный поток, созданный благодаря высоким технологиям, для глубокого расслабления.

Джеффри Томпсон. NASA КОСМИЧЕСКАЯ МУЗЫКА. Это в прямом смысле «Первобытные Звуки» записанные в открытом космосе космическими аппаратами Вояджер 1 и 2 при прохождении в магнитных полях планет солнечной системы Юпитера, Сатурна, Урана и Нептуна. Они очень похожи на звуки сакральных песнопений, тибетских поющих чаш, голоса кальмаров, китов и дельфинов. Исследования показали, что эти звуки оказывают плодотворное влияние и гармонизацию нашего внутреннего состояния. Эти частоты есть следствие взаимодействия солнечного ветра и ионосферы планет. Электромагнитные колебания были переведены в звуковые, и оказалось, что они лежат в слышимом диапазоне (20-20000 Гц). NASA называет их «Акустическими Волнами», которые формируют настоящую «Музыку Сфер».

Согласно НАСА, на Земле существуют естественные радиоизлучения. Представители агентства объяснили:»Если бы у людей были радиоантенны вместо ушей, мы бы слышали удивительную симфонию странных звуков, которые исходят с нашей планеты. Ученые называют их «атмосферными помехами» или «атмосфериками».

Они звучат, как фоновая музыка из научно-фантастического фильма, но это реальные звуки. Радиоизлучения являются естественными, и хотя мы часто даже не осознаем их присутствия, они вокруг нас все время. Так, например, молнии и землетрясения могут испускать пугающие радиопомехи и странные звуки.

Как говорится в докладе исследователей из Университета Айовы (США), феномен, получивший название «хор Земли», возникает в результате того, что магнитные пояса Земли захватывают частицы солнечного ветра, воспроизводят звуки и посылают их в открытый космос. Как отмечается, низкочастотные электромагнитные колебания услышать невозможно, так как после Большого взрыва во Вселенной образовался вакуум, в котором, как известно, звуковые волны не распространяются. Поэтому, ученые пошли на небольшую хитрость и преобразовали эти импульсы в сигналы доступные человеческому уху. Данные звуки, похожие на свист и щебетание птиц, и презентовали специалисты NASA в виде «саундтрека» в мировой сети.

Ученые отмечают, что об этих звуках на самом деле знали на протяжении уже многих десятилетий. Их могли ловить радиолюбители на своих приемниках, они слышали свист, похожий отдаленно на птичий щебет. Подобное «пение» можно также услышать, если снять защитный шлем скафандра, находясь на орбите. Впрочем, как выясняется, «поет» не только Земля. Специалисты НАСА даже выпустили целый диск с космической музыкой. На нем есть и шум пульсара, похожий на тарахтение вертолета, и гудящее биение Солнечных протуберанцев. А при прослушивании спутника Сатурна – Ио кажется, даже при желании можно различить шепот похожий на человеческую речь.

Странная планета

Наша планета издает глубокий стон каждый раз, когда двигается ее кора. Тогда не остается сомнений: распространяются ли звуки в космосе. Землетрясение может создавать вибрации в атмосфере с частотой от одного до пяти Гц. Если оно достаточно сильное, то может посылать инфразвуковые волны через атмосферу в открытый космос.

Конечно, нет четкой границы, где атмосфера Земли заканчивается и начинается космос. Воздух просто постепенно становится тоньше, пока в конце концов не исчезает вовсе. От 80 до 550 километров над поверхностью Земли длина свободного пробега молекулы составляет около километра. Это означает, что воздух на этой высоте примерно в 59 раз тоньше такого, при котором была бы возможность слышать звук. Он способен лишь переносить длинные инфразвуковые волны.

Когда в марте 2011 года землетрясение магнитудой 9.0 потрясло северо-восточное побережье Японии, сейсмографы во всем мире зафиксировали, как его волны проходили сквозь Землю, а вибрации вызывали низкочастотные колебания в атмосфере. Эти вибрации прошли весь путь до того места, где корабль (Gravity Field) и стационарный спутник Ocean Circulation Explorer (GOCE) сравнивает гравитацию Земли на низкой орбите с отметкой 270 километров над поверхностью. И спутнику удалось записать эти звуковые волны.

GOCE обладает очень чувствительными акселерометрами на борту, которые управляют ионным двигателем. Это помогает поддерживать спутник на стабильной орбите. 2011 года акселерометры GOCE обнаружили вертикальное смещение в очень тонкой атмосфере вокруг спутника, а также волнообразные сдвиги в давлении воздуха, в момент распространения звуковых волн от землетрясения. Двигатели спутника скорректировали смещение и сохранили данные, которые стали подобием записи инфразвука землетрясения.

Эта запись была засекречена в данных о спутнике до тех пор, пока группа ученых, возглавляемая Рафаэлем Ф. Гарсией, не опубликовала этот документ.

Реальная жизнь[править]

«Край
Бескрайнего неба горит Магнитная буря шумит И вспыхнула, как никогда Звезда
»
— Танцы Минус, «Жуть»

В реальности в космосе вакуум, а в нём не распространяются звуки. Поэтому космонавты не могут услышать звуки космоса. Однако третий вариант тропа можно отыграть и в реальности; конечно, электромагнитная волна не является звуковой, поскольку не связана с колебаниями среды[4], но с точки зрения слуха как органа чувств — самый что ни на есть «космический звук». На сайте coolbx.narod.ru можно услышать электромагнитные явления, преобразованные во звуки. Людей со слабой психикой предупреждаю: они страшные. ОЧЕНЬ СТРАШНЫЕ.

  • Колебания магнитного поля кометы, преобразованные в звук
  • Звуки магнитосфер планет Солнечной системы и их спутников

А взрыв в космосе всё-таки может быть услышан — не любой звук, а именно взрыв, и только на сравнительно небольшом расстоянии. Да, верно, звук в вакууме не распространяется. Но при взрыве образуется расширяющееся облако горячего газа. Когда оно дойдёт до корабля наблюдателей, то ударит по обшивке и заставит её вибрировать, что и создаст (при достаточной силе удара) слышимый звук. Правда, вместе с газом могут прилететь и крупные осколки, которые создадут совсем другой звуковой эффект.

Кроме того, на по-настоящему больших масштабах космос перестаёт быть вакуумом. Ибо вакуум — это, по определению, когда расстояние свободного пробега частиц много больше, чем размер сосуда. И если этот самый «сосуд» измеряется световыми годами, то даже ничтожной плотности в несколько атомов на кубический сантиметр достаточно для их уверенного взаимодействия. Поэтому что космонавту за иллюминатором пустота, то астроному в галактике — упругая межзвёздная среда, в которой медленно ползают гигантские волны плотности, то есть фактически звуковые. Услышать их, естественно, нельзя из-за чудовищных длин, измеряемых парсеками, зато можно разглядеть в телескоп: например, спиральные рукава галактик — это они и есть.

Как ученые слышат звуки Вселенной?

Начнем с того, что ученые фактически не могут «слышать» космические звуки, но у них есть средства для изучения космических волн, преобразуя их в звуковые волны.

«Сонификация» — это преобразование любых не слуховых данных в звук и аналогично визуализации данных.

Метод преобразования называется Сонификации, если он соответствует определенным критериям:

  • Воспроизводимость, т. е. Важные элементы данных остаются неизменными, независимо от условий, при которых проводится Сонификация.
  • Данные должны обрабатываться ультразвуком таким образом, чтобы их могли различить даже неподготовленные слушатели.

Космос полно радиоволн, плазменных волн, магнитных волн, гравитационных волн и ударных волн, которые могут путешествовать в космосе без среды. Эти волны регистрируются приборами, которые могут воспринимать эти волны, и данные передаются на наземные станции, где волны кодируются звуком.

Любой слышимый звук имеет такие переменные, как частота, амплитуда и ритм. Различные пространственные волны согласуются с различными свойствами звука (частотой, амплитудой и т. д.) в разных пропорциях, чтобы получить звук.

НАСА имеет прибор под названием EMFISIS (Electrical and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science), подключенный к двум спутникам Van Allen Probes, зондовый космический аппарат, который измеряет магнитные и электрические помехи, когда они окружают Землю. Есть три электрических датчика, которые измеряют электрические возмущения и три магнетрона, которые измеряют колебания в магнитных полях. Некоторые из электромагнитных волн лежат в диапазоне слышимых частот, который служит для ученых основой для перевода оставшихся записанных частот в слышимый диапазон для интерпретации данных. Эти знания о волнах и их тонах помогают нам понять схему, которой они следуют. Кроме того, это только волны, которые находятся вблизи атмосферы Земли.

Хотя научное сообщество уже давно бурлит вопросами, связанными с Солнцем и его недрами, мы также знаем, что ни один спутник или космический аппарат не может долететь до Солнца, не сгорев. Научное наблюдение за солнцем также практически невозможно из-за его яркости. Это оставляет нам возможность наблюдать полевые волны, которые окружают солнце, и естественные вибрации, которые возникают от солнца.

Поверхность солнца является конвективной из-за звуковых волн очень низкой амплитуды. НАСА создало солнечные звуки из данных, собранных в течение 40 дней с помощью гелиосферной обсерватории (SOHO) Michelson Doppler Imager (MDI). Эти данные были обработаны следующим образом:

  • Данные о допплеровской скорости, полученные из MDI (доплеровского тепловизора Майкельсона), были усреднены по солнечному диску Солнца.
  • Обработка проводилась таким образом, чтобы устранить эффекты движения космического аппарата и паразитные шумы.
  • Затем был использован фильтр для выбора чистых звуковых волн.
  • Наконец, данные были интерполированы, так что все недостающие места были покрыты.
  • Затем данные были масштабированы для соответствия диапазону слышимых частот.

Это всего лишь один метод, принятый учеными для изучения звуков космоса. Есть также датчики, которые измеряют электрическую активность пыли, когда комета проходит мимо космического корабля!

«Гигантские прыжки» — это мелодия, составленная НАСА, которая описывает объем научной активности, связанной с Луной. Каждый звук в музыке существует благодаря данным, которые мы получили. Чем выше шаг в данном разделе, тем больше научных публикаций за этот период.

Да, и космические волны далеки от того, что вы обычно слышите в кино. Не ждите грохота и свиста. Космические волны больше похожи на сирены и свистки!

Как «звучит» космос

В космосе мы ничего не слышим, поскольку там нет подходящей для распространения звука среды. Однако мы узнаем, если недалеко от нашей планеты произойдет вспышка сверхновой, – «взрыв» будет результатом деформирования атмосферы Земли под действием света.

Однако если речь идет об электромагнитных колебаниях, которые человек воспринимать не способен, то их преобразование в звуковой формат может дать интересные и ценные результаты. Например, в этом видео NASA обработала полученные сигналы с разных планет:

На Geektimes уже рассказывали об аккаунте NASA в SoundCloud, приоткрывающий дверь в мир «космических» звуков (например, была опубликована оцифрованная запись звуков с золотой пластинки «Вояджера»), и приводили синтезированную запись звука с Венеры в качестве примера того, что можно записать на поверхности планеты.

Но вернемся к «звучащим планетам». Радиоволны, испускаемые небесными телами, можно считать с помощью специального прибора – интерферометра.

Интерферометры широко используются в астрономии для создания радио- и оптических телескопов с высоким разрешением. Примером может служить гигантский радиотелескоп ALMA, состоящий более чем из 66 антенн, распределенных по большой площади, которые принимают радиоволны, излучаемые астрономическими объектами.

Принцип работы астрономического интерферометра заключается в следующем: предположим, что две антенны направлены в сторону космического тела X. Поскольку радиоволны перемещаются в космическом пространстве с постоянной скоростью, то радиоволны от объекта X достигнут отставленных на определённое расстояние друг от друга антенн в разные моменты времени. После этого сигналы двух антенн можно будет проинтерферировать и выделить из результирующего сигнала желаемую информацию об источнике.

Оптические телескопы, как и наши глаза, несовершенны и позволяют производить наблюдения лишь в видимом диапазоне излучения. ALMA же был специально разработан для регистрации длинных волн. Благодаря этому ученые получили возможность заглянуть в самые далекие уголки Вселенной, скрытые от наших глаз облаками газа и космической пыли.

Международная космическая станция – это еще один проект, целью которого является расширение наших познаний о космосе. И вот интересный вопрос, а как звучит МКС? Эксперты, занимающиеся тренировкой астронавтов для полетов на станцию, говорят, что на там все звучит точно так же, как и на Земле.

Сама Международная космическая станция состоит из модулей, а её внутреннее пространство напоминает узкие коридоры цилиндрической формы. Всего модулей 14, в каждом из которых находятся исследовательские лаборатории, хозяйственные помещения, склады, спальные места, тренажеры. В связи с этим МКС является достаточно шумным местом: вентиляторы неустанно прогоняют воздух по всей станции. Все это напоминает несколько десятков «перегруженных» процессами компьютеров, чьи кулеры вращаются с бешеной скоростью и создают достаточно сильный гул.

Помимо вентиляторов на МКС имеется ещё большое количество насосов, компрессоров и других устройств, издающих звуки, например специальный космический тренажер ARED, в котором хитрая система цилиндров, рычагов и дисков обеспечивает нагрузку до 600 кг. Космонавтам нужно тренироваться, а поднимать обычную штангу в космосе неудобно, да и бесполезно.

Уровень шума на МКС варьируется от 58 до 72 децибел (максимум 80). Конечно, все части станции звучат по-разному: уровень шума на МКС можно оценить по видео ниже (обратите внимание, как изменяется звук на 24 минуте при переходе в русский космический модуль).

Если вам не по душе видеотуры по станции, то специально для вас астронавт Крис Хэдфилд (Chris Hadfield) загрузил на SoundCloud несколько аудиотреков, записанных в различных частях МКС. Более того, он даже записал песню, аккомпанируя себе на гитаре.

Многие музыкальные композиции способны очень точно передать ощущение космоса и погрузить нас в космическое настроение за считанные секунды. Кто-то считает, что наибольшее количество космических ассоциаций связаны с песнями Дэвида Боуи. Слушая их, вы словно отправляетесь в далекое путешествие.

Другие советуют обратить внимание на классические произведения Густава Холста «Планеты»:

Есть и еще более интересные варианты:

Или приложение «Inception», о котором рассказывал Wired:

P.S. Больше материалов по теме аудиотехники – в нашем блоге «Мир Hi-Fi».

Почему звук не может путешествовать в космосе?

Звуковые волны — это не что иное, как колебания воздуха. Когда эти вибрации находятся в диапазоне от 20 Гц до 20 кГц, мы можем их услышать!

Звуковые волны в основном распространяются путем вибрации частиц в среде, т. е. молекул воздуха. Эти колебания передаются последовательным частицам в среде, что означает, что звуковые волны не могут перемещаться без среды. Причина, по которой мы не можем слышать звук в пространстве, обычно связана с отсутствием такой среды.

Мы можем утверждать, что в космосе есть облака газов, которые могут действовать как среды, но газы не присутствуют равномерно по всему пространству. Кроме того, газы обычно менее плотны в космосе, что означает, что между частицами слишком большие расстояния, поэтому вибрации не могут эффективно распространяться.

Проще говоря, звук не может путешествовать в космосе.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: