Bagaimana sekelompok siswa menemukan suara badai matahari



Kita sekarang benar-benar hidup di era big data. Dan bukan hanya perusahaan seperti Facebook dan YouTube yang menuai manfaatnya, data besar juga mentransformasikan ilmu pengetahuan.

Dalam ilmu antariksa, kami memiliki sejumlah satelit dan instrumen berbasis darat yang belum pernah terjadi sebelumnya yang memantau lingkungan ruang Bumi – secara rutin menghasilkan ton data. Tetapi bagaimana Anda memproses semuanya? Meskipun Anda mungkin pernah mendengar tentang algoritma dan kecerdasan buatan, ada beberapa pendekatan yang jelas lebih manusiawi juga.

Salah satu hal yang saya pelajari adalah suara-suara di dalam magnetosfer Bumi – gelembung magnet yang melindungi kita dari radiasi ruang angkasa. Suara-suara ini terdiri dari partikel yang bergetar bolak-balik.

Karena mereka bermuatan listrik, mereka dipengaruhi oleh medan magnet, tetapi juga dapat mempengaruhi medan magnet, seperti yang berasal dari Bumi, untuk menciptakan jenis gelombang suara magnetik. Namun, karena ada begitu sedikit partikel di ruang angkasa, suara-suara ini sangat lemah dan hanya hadir pada frekuensi ribuan kali lebih rendah daripada yang dapat kita dengar.

Kita dapat, bagaimanapun, membuat rekaman kita tentang mereka terdengar hanya dengan memperkuat mereka dan secara dramatis mempercepatnya. Bagian terakhir ini dapat membantu dengan data besar â € “Anda dapat melewati seluruh tahun rekaman ini dengan hanya mendengarkan audio enam menit. Dan dengan melakukan ini, kami mengidentifikasi suara yang mengikuti badai matahari. Hasil kami dipublikasikan di Space Weather.

Tapi kami tidak melakukannya sendiri. Salah satu cara para ilmuwan telah berusaha untuk mengatasi data besar adalah dengan menggunakan ilmu warga, crowdsourcing sukarelawan dari masyarakat untuk melakukan tugas-tugas yang terdefinisi dengan baik yang membantu mengklasifikasikan atau menganalisis kumpulan data yang akan sulit dilakukan dengan menggunakan komputer atau ilmuwan tunggal.

Ini terbukti sangat sukses. Sebagai contoh, pengguna 1,6 juta platform ilmu pengetahuan warga Zooniverse telah berhasil mencapai klasifikasi 375m – mulai dari galaksi yang jauh hingga invertebrata laut.

Namun, dengan proyek-proyek ini, para ilmuwan yang mengaturnya harus memiliki gagasan tentang apa yang mereka cari. Sangat mungkin bahwa ada fenomena yang tersembunyi dalam data yang saat ini kita lewatkan karena kita belum tahu bagaimana mencarinya.

Ilmu warga 2.0

Saya punya ide bahwa kita bisa menggabungkan kedua pendekatan ini, meminta banyak orang mendengarkan suara dari luar angkasa dan melihat apakah ada sesuatu yang menarik muncul. Dan sekarang, dengan studi baru kami mengungkapkan suara yang mengikuti badai matahari, ditemukan berkat sekelompok siswa sekolah A-level di London.

Apa yang siswa temukan adalah bunyi berderak yang keras diikuti oleh serangkaian suara siulan yang suaranya menurun. Acara ini dalam audio, berlangsung lima atau enam detik, berhubungan dengan beberapa hari dalam kenyataan.

Dengan melihat suara-suara tak terduga ini secara lebih rinci, kami menemukan bahwa mereka mulai hanya sebagai "pengusiran massa koronal" atau badai matahari menghantam magnetosfer Bumi, yang menyebabkan gangguan besar. Gangguan seperti itu penting karena mereka dapat mempengaruhi teknologi seperti satelit komunikasi dan jaringan listrik, yang dikenal sebagai cuaca luar angkasa.

Ternyata suara siulan adalah getaran dari garis medan magnet Bumi – agak seperti getaran dari senar gitar dapat membentuk nada.

Sementara badai matahari melucuti banyak partikel yang ada di lingkungan ruang Bumi, mereka mulai terisi kembali dari atas atmosfer ketika pulih. Pengisian ulang inilah yang menyebabkan nada suara turun perlahan seiring waktu.

Ilmuwan luar angkasa hampir tidak pernah membahas suara seperti ini sebelumnya – mereka dianggap sangat langka. Kami ingin mengetahui apakah itu yang sebenarnya terjadi dengan melihat lebih dekat pada dataset kami yang dapat didengar. Apa yang kami temukan adalah bahwa suara serupa sebenarnya cukup umum terjadi setelah badai matahari – pada tahun 2013, tahun peristiwa pertama, 20 lainnya terjadi.

Dengan melihat lebih detail pada suara siulan ini, kami berharap dapat lebih memahami proses pemulihan magnetosfer Bumi selama peristiwa cuaca luar angkasa lainnya.

Secara khusus, mengetahui kelas mana dari badai matahari dan fenomena lain yang mengarah pada suara-suara ini akan memungkinkan kita untuk mengetahui tidak hanya seberapa efektif mereka dalam mengemudi cuaca luar angkasa, tetapi sebaliknya bagaimana semua energi itu hilang selama pemulihan. Dengan membangun gambaran yang lebih baik tentang apa yang terjadi, suatu hari kita dapat meningkatkan perkiraan kita.

Seperti yang ditunjukkan oleh penelitian kami, sains warga dapat dengan jelas menghasilkan hasil ilmiah yang menarik dan tak terduga. Tapi itu tidak semua – itu juga bisa menciptakan seni.

Hari ini juga menyaksikan rilis antologi film pendek, yang dibuat oleh pembuat film independen dari seluruh dunia, yang semuanya terinspirasi oleh dan menggabungkan suara-suara ini. Anda dapat menontonnya online secara gratis.

Artikel ini diterbitkan ulang dari The Conversation oleh Martin Archer, Space Plasma Physicist, Queen Mary University of London di bawah lisensi Creative Commons. Baca artikel aslinya.