Astronomi

Er der nogen lyde i rummet?

Er der nogen lyde i rummet?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Er vores univers støjende eller stille? Kan folk høre dem? Når astronauter er ude af jorden og nær en eksplosion, kan de høre dens støj.


Da der ikke er luft i rummet til lyd at rejse igennem, kan du ikke høre noget uden for den lille boble, du er i, f.eks. rumdragt, rumskib.

Der er dog 'støj' i det elektromagnetiske spektrum, som kan afhentes af elektronisk udstyr, hvor dette er et eksempel https://www.youtube.com/watch?v=suSNye-3tVo


Der er lyd, men du kan ikke høre den.

1) Der er ingen lyd i rummet: Dette viser, hvordan lyden bliver svagere i en evakueret glasbeholder. Det samme sker med en eksplosion (eller et råb) i rummet - der er ingen luft til at overføre trykbølgerne, så der er ingen lyd.

2) Der er lyd i rummet: Det interstellære og endda intergalaktiske medium er ikke helt tomt, selvom det er meget mere tomt end det bedste vakuum, vi kan skabe på jorden. Ikke desto mindre kan der være trykbølger i disse medier.


(Kuglehobet, taget fra NASAs APOD)

Dette billede viser massefordelingen af ​​to kolliderende galaksehobe i blåt og røntgengas i rødt. Galakserne i klyngerne er gået gennem hinanden uden megen forstyrrelse, men klyngegassen er kollideret. Den røde kegle til højre for centrum ligner meget den lydbom, der er kendt fra fly.

For mere regelmæssige lydbølger (gentaget mønster i modsætning til engangseksplosionen) kan du finde dem i den interplanetære gas / solvind af oscillerende stjerner (RR Lyrae eller Delta Cephei-stjerner). Jeg er ikke sikker på, om nogen nogensinde har målt dette.

Under alle omstændigheder, mens menneskelige ører kan opfange lyd i området ca. $ 10 ^ 2 $ til $ 10 ^ 4 $ Hz, disse lydbølger ville have en meget meget lavere frekvens. Også den kraft, som disse trykbølger udøver på et menneskeligt øre, ville være alt for lille til at registrere.


Der faktisk Er Lyd i det ydre rum

Du har hørt det før: I rummet kan ingen høre dig skrige. Det skyldes, at lyd ikke bevæger sig gennem et vakuum, og alle ved, at rummet er et vakuum. Sagen er, det er det ikke fuldstændig rigtigt.

Rummet er ikke ensartet intethed. Det er fyldt med ting. Mellem stjernerne er der skyer af gas og støv. Disse skyer er undertiden resterne af gamle stjerner, der gik ud i en flamme af eksplosiv herlighed, og de er de regioner, hvor nye stjerner dannes. Og noget af den interstellare gas er tæt nok til at bære lydbølger, bare ikke lyd synlig for mennesker.

Sådan fungerer det

Når et objekt bevæger sig - hvad enten det er en vibrerende guitarstreng eller en eksploderende fyrværkeri - skubber det luftmolekylerne tættest på det. Disse fordrevne molekyler støder på deres naboer og derefter de der fordrevne molekyler støder på deres naboer. Bevægelsen bevæger sig gennem luften som en bølge. Når bølgen når dit øre, opfatter du det som lyd.

Når en lydbølge passerer gennem luften, vil lufttrykket på et givet sted svinge op og ned i billedet, hvordan vandet bliver dybere og overfladisk, når bølgerne passerer. Tiden mellem disse svingninger kaldes lydens frekvens, og den måles i enheder kaldet Hertz en Hertz er en svingning pr. Sekund. Afstanden mellem "toppe" med højt tryk kaldes lydens bølgelængde.

Lydbølger kan kun bevæge sig gennem et medium, hvis bølgelængden er længere end den gennemsnitlige afstand mellem partiklerne. Fysikere kalder dette "den gennemsnitlige frie vej" - den gennemsnitlige afstand, som et molekyle kan rejse efter kollision med et molekyle, og inden det kolliderer med det næste. Så et tættere medium kan bære lyde med kortere bølgelængder og omvendt.

Lyde med længere bølgelængder har naturligvis lavere frekvenser, som vi opfatter som lavere tonehøjder. I enhver gas med en gennemsnitlig fri sti, der er større end 17 m (bølgelængden af ​​lyde med en frekvens på 20 Hz), vil bølgerne, der udbredes, være for lavfrekvente til, at vi kan høre dem. Disse lydbølger kaldes infralyd. Hvis du var en udlænding med ører, der kunne opfange disse meget lave toner, ville du høre virkelig interessante ting i nogle dele af rummet.

Sangen om et sort hul

Krusninger i interstellar gas, produceret af lydbølger fra et supermassivt sort hul. Billedkredit: NASA

Cirka 250 millioner lysår væk, midt i en klynge af tusinder af galakser, brummer et supermassivt sort hul for sig selv i den dybeste tone, universet nogensinde har hørt (så vidt vi ved). Noten er en B-flade, omkring 57 oktaver under midten C, hvilket er omkring en million milliarder gange dybere end den laveste frekvenslyd, vi kan høre (ja, det er et faktisk antal fra faktiske forskere).

Den dybeste lyd, du nogensinde har hørt, har en cyklus på ca. en svingning hvert tyvende sekund. Dronen fra Perseus 'sorte hul har en cyklus på ca. en svingning hver 10. million år. Det er lyd i massiv skala, spillet på dyb tid.

Vi ved dette, fordi NASAs Xandra-røntgen-teleskop i 2003 så et mønster i gassen, der fylder Perseus-klyngen: koncentriske ringe af lys og mørke, som krusninger i en dam. Astrofysikere siger, at disse krusninger er spor af utrolig lavfrekvente lydbølger, de lysere ringe er toppene af bølger, hvor der er det største pres på gassen. De mørkere ringe er lydbølgens trug, hvor trykket er lavere.

Varm, magnetiseret gas roterer omkring det sorte hul, mere eller mindre som vand, der hvirvler rundt om et afløb. Alt det magnetiserede materiale i bevægelse genererer et kraftigt elektromagnetisk felt. Marken er stærk nok til at fremskynde materiale væk fra randen af ​​det sorte hul med næsten lysets hastighed, i store udbrud kaldet relativistiske jetfly. Disse relativistiske stråler tvinger gas i deres vej ud af vejen, og denne forstyrrelse producerer dybe kosmiske lydbølger.

Den dybe intergalaktiske lyd, der føres gennem Perseus-klyngen i hundreder af tusinder af lysår fra dens kilde, men lyden kan kun rejse så langt, som der er nok gas til at bære dem, så Perseus 'infralyddrone stopper ved kanten af ​​gasskyen, der fylder dens klynge af galakser. Det betyder, at vi ikke kan registrere lyden her på Jorden, vi kan kun se dens virkninger på gasskyen. Det er som om vi stirrer over rummet ind i et lydisoleret kammer.


Hvad med lyd i rummet?

Alle har hørt linjen, der blev brugt til at reklamere for filmen "Alien" fra 1979, "I rummet kan ingen høre dig skrige." Det er faktisk ret sandt, da det vedrører lyd i rummet. For at lyde kan høres, mens nogen er "i" rummet, skal der være molekyler for at vibrere. På vores planet vibrerer luftmolekyler og transmitterer lyd til vores ører. I rummet er der få, hvis nogen molekyler, der leverer lydbølger til ørerne på mennesker i rummet. (Plus, hvis nogen er i rummet, har de sandsynligvis iført en hjelm og en rumdragt og vil stadig ikke høre noget "udenfor", fordi der ikke er luft til at transmittere det.)

Det betyder ikke, at der ikke bevæger sig vibrationer gennem rummet, kun at der ikke er nogen molekyler til at samle dem op. Imidlertid kan disse emissioner bruges til at skabe "falske" lyde (det vil sige ikke den rigtige "lyd", som en planet eller et andet objekt kan frembringe). Hvordan fungerer det?

Som et eksempel har folk fanget emissioner, der afgives, når ladede partikler fra Solen støder på vores planetens magnetfelt. Signalerne er ved rigtig høje frekvenser, som vores ører ikke kan opfatte. Men signalerne kan sænkes nok til, at vi kan høre dem. De lyder uhyggelige og underlige, men de fløjter og revner og popper og brummen er blot nogle af de mange "sange" på jorden. Eller for at være mere specifik fra Jordens magnetfelt.

I 1990'erne udforskede NASA tanken om, at emissioner fra andre planeter kunne fanges og behandles, så folk kunne høre dem. Den resulterende "musik" er en samling af uhyggelige, uhyggelige lyde. Der er en god prøveudtagning af dem på NASAs Youtube-side. Disse er bogstaveligt talt kunstige skildringer af virkelige begivenheder. Det ligner for eksempel at lave en optagelse af en kat, der miaverer og sænker den for at høre alle variationerne i kattens stemme.


Kan vi / bruger vi lydbølger på objekter i rummet?

Bare for at forord, jeg er historiker, så rumvidenskab er næsten så langt væk som du kan komme fra mit ekspertiseområde, så jeg undskylder, hvis dette er et grundlæggende spørgsmål.

For at uddybe mit spørgsmål dog kunne vi bare skyde lydbølger af forskellige frekvenser og lignende på objekter i rummet for at få et grundlæggende billede af deres interne sammensætning?

Jeg ved ikke, om vi allerede gør dette, men jeg kan aldrig se det nævnt, så jeg spekulerede på, om det var en ting, vi kunne gøre? Især på genstande som Oumuamua.

Ja! Lydbølger har brug for et materiale at rejse igennem, så de ikke er i stand til at rejse i vakuum, men der er stadig et par måder, hvorpå lydbølger kan bruges til at studere interne strukturer af ting i rummet.

Vi kan sende instrumenter til objektet, der er udstyret med seismometre, som enten sender lydbølger ind i objektet og ser, hvad der kommer tilbage, eller bare måler lydbølgerne fra selve objektet. For eksempel kan seismometre på Mars-rovere måle & quotMarsquakes & quot. Tricket med dette er, at vi har brug for noget for at lande på asteroiden / kometen / planeten.

Vi kan også bruge lydbølger inde i stjerner til at måle deres interne sammensætning. Dette kaldes asteroseismologi (jeg ved ikke, hvorfor det staves på den måde). Lydbølger inde i stjernen kan få stjernen til at ekspandere eller trække sig sammen. En større stjerne ser lysere ud, så vi kan måle, hvor lys en stjerne er for at forstå, hvor meget den er udvidet eller trukket sammen. Hvis vi måler ændringer i lysstyrke med tiden, kan vi måle frekvensen af ​​ændringerne, der fortæller os lydens hastighed inde i stjernen, der er relateret til dens interne sammensætning.


Der er en enorm ugyldighed i rummet, og vi lever inde i den, siger forskere

Opdateret | Mælkevejen & mdashand alt i den & mdashexists i et enormt tomrum i rummet, der stort set mangler stjerner, galakser og planeter.

Dette er ifølge nye beviser præsenteret af forskere fra University of Wisconsin-Madison, der siger, at vores tilstedeværelse i en af ​​disse tomme regioner vil hjælpe med at forklare mange problemer i forbindelse med astronomi og specifikt, den hastighed, hvormed universet ser ud til at ekspandere.

I 2013 opdagede forskerne, ledet af astronomen Amy Barger, at Mælkevejen ser ud til at være placeret i et stort tomrum i rummet. Disse hulrum ligner hullerne i schweizisk ost. De har færre stjerner og galakser end andre regioner og mdashand, fordi der er mindre stof, de udøver en mindre tyngdekraft på det omgivende rum.

Holdet har nu præsenteret sine seneste fund vedrørende tomrummet på et møde i American Astronomical Society i Austin, Texas.

I deres præsentation viste de, hvordan vores eksistens inde i et tomrum hjælper med at forklare uoverensstemmelser inden for forskellige målinger af Hubble Constant & mdashenhedens forskere bruger til at beskrive universets ekspansionshastighed. Det gøres ved at måle afstanden mellem en supernova (en eksploderende stjerne) eller ved at måle lys fra lige efter Big Bang & mdashthe kosmiske mikrobølgebaggrund (CMB).

På nuværende tidspunkt anslås hastigheden til at være 70,4 kilometer i sekundet pr. Megaparsek. Et megaparsek er en million parsec, og 1 parsec er omkring 3,26 lysår. Så Hubble Constant er meget hurtig.

Imidlertid giver forskellige teknikker, der bruges til at foretage nøjagtige målinger af det, lidt forskellige resultater.

"Uanset hvilken teknik du bruger, skal du få den samme værdi for universets ekspansionshastighed i dag," sagde Ben Hoscheit, der præsenterede forskningen, i en erklæring. "Heldigvis hjælper det at leve i et tomrum med at løse denne spænding."

Tomrummet hjælper, fordi tyngdekraften ville føre til lidt forskellige resultater, når man tager målinger af lyset fra en supernova. Det ville dog ikke have nogen indflydelse på den værdi, vi får fra CMB.

Forskere siger, at tomrummet, hvor vi bor & mdashthe KBC ugyldigt & mdashis syv gange større end normale hulrum, med en radius på omkring 1 milliard lysår. Det er sfærisk og har en skal af galakser, stjerner og andet stof. De første målinger af tomrummet fra 2013 stemmer overens med uoverensstemmelser inden for Hubble Constant.

Holdet konkluderer, at der ikke er nogen observationshindringer, der vil sige, at Mælkevejen ikke eksisterer i et stort tomrum.

"Det er ofte virkelig svært at finde ensartede løsninger mellem mange forskellige observationer," sagde Barger. "Det, som Ben har vist, er, at densitetsprofilen [af tomrummet] stemmer overens med kosmologiske observerbare. Man vil altid finde konsistens, ellers er der et problem et eller andet sted, der skal løses."

Subir Sarkar, en teoretisk fysiker ved Oxford University, Storbritannien, der ikke var involveret i undersøgelsen, sagde, at forskelle i Hubble Constant-målinger ikke nødvendigvis skal forklares. "Det er godt at se stigende bevidsthed om den åbenlyse kendsgerning, at universet er temmelig inhomogent i dag, selvom det var ret homogent på det tidspunkt, hvor den kosmiske mikrobølgebaggrund afkobles fra stof." han fortæller Newsweek i et e-mail-interview.

"Det undergraver naturligvis forestillingen om en Hubble * konstant *. Hubble-parameteren skal variere i rummet og mdashnot bare i tide (som i den 'standard' kosmologiske model). Det bør ikke overraske os, at der er en uoverensstemmelse mellem meget lokale målinger af ekspansionshastigheden og den, der udledes af analysen af ​​CMB-udsving. "

Denne historie er blevet opdateret, så den inkluderer citater fra Subir Sarkar.


Hvorfor er der ingen lyde i rummet?

Lyd, som lys eller varme, er en bølge. En stor forskel er imidlertid, at lyd i modsætning til lys eller varme (stråling) har brug for et medium for at rejse. Lyde kræver tilstedeværelsen af ​​molekyler eller partikler for at rejse fra en region til en anden.

Det er den udadvendte vibration af disse vandrende partikler i periferien af ​​kilden, der tegner sig for produktion og spredning af lyd bølger. En partikel, der slår lige ved siden af ​​en plukket streng af en guitar, kastes i bevægelse. Denne partikel jiggler og overfører sin kinetiske energi til sin nabo, som derefter overfører den til sin nabo og så videre, indtil bølgen når receptorer i vores øre og opfattes som en note.

Derfor er grunden til, at lyde ikke bevæger sig i rummet, fordi der ikke er partikler, der forstyrrer i første omgang. Når det er sagt, hvad med gaspartiklerne, rester fra supernovaeksplosioner og andre støvpartikler? Kan & rsquot de formerer lyd?

Mærkeligt nok nej. Disse partikler er, i modsætning til partiklerne på Jorden, ikke tæt nok eller, for at sige det mere elegant, de er ikke sammenpresset nok til at kommunikere.

Husk at rummet næsten er et vakuum, så partiklerne fra eksplosionen spredes straks og følgelig er ikke tæt nok til at bære lyd. Teknisk set kunne en sky af støv bære lyd, men amplituden ville være enormt lille og praktisk talt ikke hørbar for menneskelige ører.

For en astronaut uden for et rumskib ville rumskibet og rsquos-eksplosionen være et forvirrende billede af blændende varme og lys, men det ville være blottet for enhver lyd, en lydløs film. For enhver, der er vant til Jordens fysik, kan dette medføre kognitiv dissonans. Men fordi luften inde i rumskibet er komprimeret, kunne eksplosionen let høres af en astronaut inde.

Dette er også grunden til, at astronauter ikke kan råbe til deres partnere og skal bruge specielt udstyr, der konverterer lyd til radio, når de sender en besked og radio til lyd i den modtagende ende.

Så nej, der & rsquos ingen lyd i rummet.

Men vent, hvad hvis vi pegede mere følsomt udstyr mod et sort hul?


"Kunne jeg få ro og ro her?" Vi har alle længtes efter et øjebliks stilhed. Men selvom vores bror holder op med at tale, og vores babysøster holder op med at græde, ville vi stadig kunne høre trafikken på motorvejen eller naboens hund gøen. Hvad der forårsager disse lyde? Vil vi nogensinde være i stand til at få ro og ro?

Lyd produceres af vibrationer fra materielle genstande. Disse vibrationer bevæger sig ind bølger der bevæger sig gennem et medium såsom gasser (som luft), væsker (som vand) og faste stoffer (som jorden). Vores ører hører lyd, når disse bølger når vores trommehinder som vist i figur 1. Lydbølgerne får derefter knoglerne i mellemøret til at vibrere, og vibrationerne overføres til væske i vores indre øre. Derefter bevæger vibrationerne sig til de indre ørehårceller og til de nerver, der bærer signalet til vores hjerner.

Når lydbølger kommer ind i et menneskeligt øre, rejser de forbi det ydre øre, indtil de rammer tromlen. Øre tromlen vibrerer luft fanget i det indre øre, og en nerve sender et signal til hjernen, som kan dechiffrere vibrationerne som forskellige lyde.


Figur 1. Hørelyde med vores ører.

Forskere beskriver forskellige lydbølger ud fra deres amplitude (hvor høj lyden er) og frekvensen (lydens tonehøjde). Det intensitet lyd måles i decibel (dB). Figur 2 viser decibel-klassificeringerne for nogle almindelige lyde. Decibel er en logaritmisk skala, ikke en lineær vægt. Dette betyder, at for hver stigning på 10 dB øges lydintensiteten med en faktor 10. For eksempel er lyd med en intensitet på 40 dB 100 gange så intens som 20 dB, ikke dobbelt så intens. Selvom vi måske bruger udtrykkene om hverandre i daglig tale, er højhed og intensitet ikke den samme. (Se dette link for en mere detaljeret forklaring). De fleste af os opfatter en lyd som "dobbelt så høj" som en anden, når de er ca. 10 dB fra hinanden. Lydniveauer over 80 dB kan forårsage høreskader over lange perioder, og lydniveauer over 120 dB kan forårsage øjeblikkelig skade.

En søjlediagram måler almindelige lyde i form af decibelniveauer fra det højeste øverst til det blødeste i bunden. Et skud er den højeste almindelige lyd med en værdi på 140 decibel, en normal samtale har en værdi midt i grafen på 60 decibel, og lyden af ​​vejrtrækning er den støjsvage med en værdi på 10 decibel.


Figur 2. Decibel niveauer af nogle almindelige lyde. Husk, at decibelskalaen er ikke-lineær. Hver stigning på 10 dB svarer til omtrent en fordobling af den opfattede lydstyrke. Så fx lyder en motorsav (100 dB) ikke dobbelt så højt som moderat nedbør (50 dB), det lyder 32 gange så højt!

I dette eksperiment vil du demonstrere, hvad der sker med lyd, hvis det ikke har et medium at rejse igennem. Du vil simulere forhold i det ydre rum ved at oprette en vakuum og måle, hvordan dette påvirker en summers lydintensitet ved hjælp af mikrofonen i din telefon og en sensorapp.


NASA overvejer 5 Space Tech-koncepter, der lyder som Sci-Fi

Landbrugsareal med jord fra asteroider & ldquodigested & rdquo af svamp?

Leviterer over månelandskabet?

Hvad med at drive en månebase med sollys? Eller stilladser enorme spinning space habitater?

Lyder som et science fiction-epos om at temme solsystemet med en højteknologisk plov gennem sveden fra en astronaut og rsquos pande. Disse begreber er imidlertid et skridt tættere på virkeligheden end blot science fiction. Deres forfattere er forskere ved forskellige teknologivirksomheder, uddannelsesinstitutioner og NASA-centre, og deres opfindsomme plotapparater er ikke udtænkt kun for at underholde, men for at lette fremtidige ekspeditioner til månen, Mars og videre.

Mere end et dusin forskere har fået tildelt tilskud fra NASA Innovative Advanced Concepts-programmet til at undersøge gennemførligheden af ​​deres nær-sci-fi-teknologikoncepter. Arbejder i en grå zone mellem det virkelige og det forestillede, sparker de ideer fra skyggerne af det fiktive ind i lyset af det virkelige potentiale. Og med boostet på $ 125.000 for hvert NIAC Phase 1-studietilskud er deres spekulationer om fremtidig rumteknologi blevet genoprettet bare en kæve.

Hvem er støttemodtagerne, og hvilke slags ideer kommer de op med? Et par eksempler.

Bærbar magnetisk motorvej

En robottekniker ved NASA & rsquos Jet Propulsion Laboratory udforsker et koncept for et bærbart magnetisk & ldquorail & rdquo transportsystem til brug på månen.

Koncept for en bærbar "vejvej", der skal rulles ud over månens overflade, hvorpå transportrobotter magnetisk svæver belastninger fra et sted til et andet, effektivt og autonomt. (NASA / JPL-Caltech / Ethan Schaler)

Når mennesker begynder at etablere langsigtede månehabitater, vil der være behov for regelmæssigt at transportere meget materiale rundt om overfladen. Minedrift af månematerialer til luft, vand og brændstofkomponenter involverer flytning af rå & ldquoore & rdquo til behandlingsfaciliteter. Udgravning af sten og jord for at bygge levende og arbejdende strukturer vil grave op meget affald, der skal køres væk.

For at gøre dette kræver det oprindelige koncept, at et fladt & ldquotrack & rdquo rulles ud på månen & rsquos overfladen mellem steder, hvilket skaber en slags øjeblikkelig vejseng uden behov for permanent konstruktion. Autonome transportrobotter svæver derefter over sporet på en magnetisk pude, der bærer deres belastninger over landskabet uden friktion eller luftmodstand og uden behov for konstant menneskelig styring.

Den samme JPL-forsker udforsker også et koncept for robotefterforskningskøretøjer, der kan svømme i havene fra andre verdener som Jupiter & rsquos moon Europa og Saturn & rsquos moon Titan, som har et metanhav. Når vi kommer tættere på ekspeditioner til disse fjerntliggende og farlige væskemiljøer, har vi & rsquoll brug for mere end hjul og helikopterblade for at drive efterforskning fremad.

Koncept til havsvømmende sonder indsat i et flydende miljø, såsom sub-ishavet på Jupiters måne Europa. I dette koncept ville små svømningsrobotter blive frigivet fra et isborende skib, der er forbundet med landerkøretøjet oven på den iskolde skorpe langt over. (NASA / JPL-Caltech / Ethan Schaler)

Dyrkning af rumjord

En forsker hos Trans Astronautica Corporation holder øje med asteroiderne som muligt kildemateriale til at skabe agerjord og sætter jordsvampe i arbejde for at få det til at ske. Ideen er, at svampen nedbryder eller & ldquodigest & rdquo det sterile asteroidemateriale i jord til dyrkning af planter.

Sammen med ambitioner om, at mennesker skal leve på månen og gøre den vanskelige rejse til Mars, kommer behovet for at fodre dem. Sådanne ekspeditioner vil uden tvivl medbringe madklammer og vand, men at transportere gods ind i rummet og mdash selv det korte hop fra Jorden til den internationale rumstation og mdash er dyrt, især med et konstant behov for forsyning. Og at sende forsyninger til en månebase eller en langtrækkende Mars-mission er en endnu større udgift og udfordring.

Enhver mad, der kan produceres eller dyrkes på skibet eller stationen, hvor den skal indtages, vil give en mission større autonomi og fødevaresikkerhed, og i sidste ende kan det give plads til mennesker at blive selvforsynende. Selv i dag dyrkes og høstes planter eksperimentelt ombord på den internationale rumstation og lægger grunden til fremtidige rumfarmer langt længere væk hjemmefra.

Ideen om at udvinde asteroider til ædle metaller, enten ved at rejse til en eller flytte den til en bane omkring Jorden eller månen, er blevet forestillet i nogen tid. Men tanken om at tappe de værdiløse stenagtige komponenter i asteroider for at producere en vare, der er langt mere værdifuld end guld, til astronauter, der har brug for at spise, er et strålende glans.

Da der er masser af asteroider, der flyver rundt i solsystemet, er potentialet for at producere brugbar jord praktisk talt ubegrænset, og fremgangsmåden kan en dag give næring til store rumbygninger.

Præfabrikerede rumhuse

En Carnegie Mellon University assistent professor opfatter et let sammenklappeligt apparat som en implementerbar & ldquobuilding blok & rdquo til konstruktion af enorme, kilometer-skalerede rumstrukturer.

Koncept for en let, kompakt konstruktion, der lanceres i rummet og derefter udvides til en storstilet struktur. (Zac Manchester / Jeff Lipton / Tziporah Thompson)

Denne idé accepterer en ambitiøs udfordring fra science fiction-forfattere gennem årtierne: at konstruere et kunstigt rumhabitat eller & ldquospace ark & ​​rdquo i en skala, der er stor nok til at rumme en befolkning af mennesker og et bæredygtigt, endda selvforsynende økosystem.

Supercharged solenergi

En forsker ved NASA & rsquos Langley Research Center skinner lys over et koncept for at generere og distribuere elektrisk strøm til brug på månen ved hjælp af teleskopoptik til at fange, omdirigere og fokusere sollys.

Koncept til indsamling og distribution af solenergi over månens overflade til bygninger, rumfartøjer og andre køretøjer ved hjælp af teleskopoptik. (NASA / Ronald Neale)

Selvom koncentrerede solenergisystemer ikke er noget nyt, giver ingeniørarbejde et system til månen nogle jordiske tekniske udfordringer og mdash for en, der designer et system, der er lille og let nok til at blive transporteret fra jorden til månens overflade, mens den stadig maksimerer energiproduktionen til at presse så meget kraft fra solen & rsquos stråler som muligt.

Science fiction inspirerer muligvis opfindelsen af ​​nye teknologier og videnskabelige bestræbelser, men det modsatte gælder også. Ægte præstationer inden for rumforskning og teknologien, der gør det muligt at inspirere os til at undre os dybere over, hvor eventyret kan føre, hvilket kan inspirere til yderligere innovation.

Vi kan muligvis ikke se kæmpe rumhabitater og afgrøder høstet fra asteroideskidt i nogen tid, men det er nødvendigt at tænke på, hvordan man gør disse ting nu. Når mennesker gradvist bevæger sig længere væk fra jorden og bor i rummet i længere tid, kan visioner af denne art uundgåeligt blive virkelighed for fremtidige generationer.


Gør stjerner lyde?

Er der en faktisk harmoni mellem sfærerne? En tilfældig opdagelse fra et forskergruppe har leveret eksperimentelle beviser for, at stjerner kan generere lyd. De meddelte deres opdagelse 23. marts 2015.

Astronomer har brugt ordene stjerne og lyd i samme sætning før. Asteroseismologi er en undersøgelse, hvor små svingninger i en stjerne kan bruges til at undersøge dens indre struktur. I den slags undersøgelser drejer astronomer effektivt små variationer i et stjernes lys ind i lyde. Se en video om asteroseismologi nedenfor.

Nu taler en gruppe fysikere om noget andet: faktisk lyd genereret af stjernerne selv. Forskerne, inklusive Dr. John Pasley fra Institut for Fysik ved University of York, sagde i en erklæring:

Undersøgelsen af ​​væsker i bevægelse - nu kendt som hydrodynamik - går tilbage til egypterne, så det er ikke ofte, der foretages nye opdagelser. Men når man undersøger interaktionen mellem en ultraintensiv laser og et plasmamål, observerede holdet noget uventet.

Forskere & # 8230 indså, at i trillionthes sekund efter laseren strejker, flyder plasma hurtigt fra områder med høj densitet til mere stillestående regioner med lav densitet på en sådan måde, at det skabte noget som en trafikprop. Plasma stablet op ved grænsefladen mellem regionerne med høj og lav densitet, hvilket genererer en række trykimpulser: en lydbølge.

Lyden, der blev genereret, var imidlertid så høj, at den ville have ladet endda flagermus og delfiner kæmpe! Med en frekvens på næsten en billion hertz var den genererede lyd ikke kun uventet, men var også tæt på den højest mulige frekvens i et sådant materiale - seks millioner gange højere end den, som ethvert pattedyr kan høre!

Pasley, der arbejdede med forskere fra Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai, Indien, og Science and Technology Facilities Council's Central Laser Facility i Oxfordshire, sagde:

Et af de få steder i naturen, hvor vi mener, at denne effekt ville forekomme, er på overfladen af ​​stjerner. Når de akkumulerer nye materiale, kunne stjerner generere lyd på en meget lignende måde, som vi observerede i laboratoriet - så stjernerne kan synge - men da lyd ikke kan spredes gennem rumets vakuum, kan ingen høre dem.

Om asteroseismologi & # 8230, hvor forskere konverterer stjernelys ind i lyd med henblik på undersøgelse. Videoen nedenfor giver en rigtig god forklaring på den.

En anvendelse af teknikken med asteroseismologi er i søgen efter exoplaneter. Det er fordi små variationer i en stjerne lyser de samme små svingninger i stjernelys, der omdannes til lyd under asteroseismologi, og nogle gange afslører også planeter, der passerer foran deres stjerner. Du kan måske nyde at se på denne side fra NASAs Kepler-mission, hvor du finder links til lydfiler, som de beskriver som sonifikation af lyskurver af stjernerne undersøgt under missionen i sin søgen efter exoplaneter. NASA siger:

Lyskurverne indeholder visse frekvenser af variationer i lysstyrke, der ligner lydbølger, men frekvenserne er ikke hørbare for det menneskelige øre. I sonifikationsprocessen analyseres disse uhørbare frekvenser ved hjælp af en matematisk teknik kaldet Fourier-analyse og skaleres derefter til frekvenser, som det menneskelige øre kan høre.

Bundlinje: Vi taler om to forskellige ting i dette indlæg & # 8230 først, asteroseismologi, hvorved astronomer forvandler stjernelys til lyd for at studere stjerner og finde exoplaneter. For det andet rapporterer vi om et nyt fund & # 8211 af plasmafysikere ved University of York, Tata Institute of Fundamental Research i Mumbai, Indien og Videnskabs- og teknologifacilitetsrådets centrale laserfacilitet i Oxfordshire og antyder, at stjerner kan generere deres egne lyde. Hvis de gør det, kan ingen høre dem i rumets vakuum.


Voyager 1 vugger nu til nogle søde melodier længere væk end nogensinde

Kraftige teleskoper som Hubble og TESS har givet os en idé om, hvordan det interstellære rum ser ud, men har du nogensinde spekuleret på, hvordan det lyder derude?

Voyager 1 får nu høre musikken fra kosmos uden for solsystemet. Sonden, der modigt har kørt, hvor intet rumfartøj er gået før siden 1977, er muligvis primitiv efter nutidens standarder, men opfanger nogle chill-vibes fra det interstellære medium, nu det for længe siden har forladt heliosfæren. Viser sig, at selv de dele af rummet, der virker tomme, har noget i gang, selv når tingene ikke blusser eller eksploderer. Mens den krydser gennem tomrummet, indstilles sonden på en svag brummende lyd, der er stjernernes musik.

Mere plads

Selvom stjernerne ikke selv skaber en slags symfoni, så længe der ikke er noget katastrofalt fænomen i gang, brummer det interstellære medium uendeligt. Det er en svag brummende lyd, der betyder meget mere for en videnskabsmand end for en, der tilfældigt downloader den. Lyden af ​​det interstellære medium, og hvad det kunne fortælle os om det store vidder ud over heliosfæren, er aldrig blevet analyseret før. Voyagers instrumenter transmitterer meddelelser til Jorden, der gradvis har fortalt et forskergruppe om Jorden variationer i densiteten af ​​interstellar gas, når den flyver gennem den.

Researcher Stella Koch Ocker of Cornell University, who led a study recently published in Nature Astronomy, and her team have been following the prove as it treks further and further into the unknown.

"The Voyager 1 Plasma Wave System (PWS) measures the voltage difference across the spacecraft antenna," Ocker said in an interview with SYFY WIRE. "This voltage difference can be used to determine how the electric field in the plasma changes over time and frequency. We detect the plasma waves by finding variations in the electric field. These plasma waves occur at radio frequencies, which is why we often refer to them as the 'sounds' of interstellar space."

Vast clouds of star-forming gas in the Horsehead nebula. Credit: NASA

Finding out about plasma density used to mean having to wait for the Sun to throw a tantrum (such as a solar flare or coronal mass ejection), but not anymore. The monotone humming might be more like cosmic elevator music than screaming metal — except for when there is a solar event that disturbs the surrounding plasma — but it can tell us how plasma is distributed in space. It can also tell us about the subtle activity that happens in interstellar gas. Most of this gas is hydrogen and helium, the same stuff stars are made of, and some of it is left over from their formation.

"Plasma oscillation events are large vibrations in the plasma that are triggered by solar activity (like coronal mass ejections), and they only last a finite period of time," said Ocker. "The weaker plasma waves we have found persist over a much longer period of time—about 3 years in the data we analyzed for this study—and they last between previously detected plasma oscillation events."

Stars burn hydrogen and turn it into helium until they either explode into supernovae, collapse into black holes or diminish into white dwarves. Voyager 1 would pick up plasma disturbances if something like a supernova were to happen far away enough so as not to destroy the spacecraft. Supernova remnants are scattered all over the interstellar medium, and the dust and gas left over from both star formation and death is often recycled in the formation of new stars. As Voyager 1 continues traversing the skies, it will be interesting to see if it hears any signals that could give away a star blazing into existence or gasping for its last breaths, though that is probably unlikely.

"It is not yet understood what is exciting the persistent waves," They may be simply thermal in nature (the gas is hot and can excite waves at a low level)," Cornell space physicist Jim Cordes, who also contributed to the study, also told SYFY WIRE. "It is conceivable that there are also external excitations from events on other, nearby stars or other activities, though those are probably quite rare.

Another thing that this remarkably persistent spacecraft could let us know is how interstellar gas interacts with the heliosphere and possibly affects its shape. While the bubble that contains our solar system was thought to be an oblong shape, NASA scientists found that it is more likely to look something like a smushed croissant.

"What these particular oscillations indicate, given that they are persistent, is that the waves are continuously excited as opposed to much stronger events that have been previously observed," Cordes said.

Solar particles inside the heliosphere are thought to have warped it into this shape. Now that Voyager 1 is listening to the interstellar plasma wave emission on the outside, it could beam back evidence for the effects of forces no one had suspected in the distant reaches of the final frontier. If Ocker had superpowers to modernize Voyager 1 from this distance so it could reveal even more, she woudl use them to update a few features.

“A longer antenna would probably be able to better detect these weak plasma waves," she said. "I think even the most basic upgrades, such as modern data storage capabilities, would be useful. Another big technology consideration is having a strong array of telescopes on Earth to be able to communicate wtih Voyager 1, or any future interstellar probe, from so far away."

Cordes is still optimistic about what the spacecraft that never gives up could tell us about what may only appear to be a a dark expanse of nothingness.

"The in situ measurements of Voyager are unique and it would be good to have a follow-on mission to since its power supplies will be dead some time this decade. Our science program includes comparison of Voyager results with those that we obtain with radio telescopes by observing pulsars, which tell us about turbulence in the interstellar medium at large," he said. "We want to see what the differences and similarities are."


Se videoen: Struktura vesmíru - Mnohovesmír Dokument CZ (Oktober 2022).