L’environnement magnétique de la Terre est rempli d’une symphonie de sons que nous ne pouvons pas entendre. Tout autour de notre planète, des ondes ultra-basse fréquence composent une opérette cacophonique dépeignant la relation dramatique entre la Terre et le soleil.
Aujourd’hui, un nouveau projet de science citoyenne appelé HARP – ou Heliophysics Audiified: Resonances in Plasmas – a transformé ces ondes autrefois inouïes en sifflements, craquements et sifflements audibles. Les premiers tests ont déjà fait des découvertes surprenantes, et les scientifiques citoyens peuvent se joindre au voyage d’exploration spatiale sonique pour déchiffrer les vibrations cosmiques qui aident à chanter le chant du soleil et de la Terre.
« Ce qui me passionne le plus dans le projet HARP, c’est la possibilité pour les scientifiques citoyens de faire de nouvelles découvertes dans la recherche héliophysique grâce à l’analyse audio », a déclaré le chercheur principal du projet, Michael Hartinger, héliophysicien au Space Science Institute du Colorado. « Nous avons besoin de leur aide pour comprendre les modèles complexes de l’environnement spatial proche de la Terre. »
Entre la Terre et le soleil, l’espace n’est pas vraiment vide mais est rempli d’une soupe de particules chargées appelée plasma. Ce plasma provient du soleil, pompé dans un flux constant appelé vent solaire et sporadiquement soufflé lors d’éruptions solaires explosives. Lorsque ce plasma solaire frappe la Terre, il fait vibrer les lignes de champ magnétique et le plasma autour de la Terre comme les cordes pincées d’une harpe, produisant des ondes à très basse fréquence.
Écoutez les sons de l’espace et aidez à en savoir plus sur la relation Soleil-Terre avec le nouveau projet de science citoyenne HARP de la NASA. Crédit : NASA/Beth Anthony
En 2007, la NASA a lancé cinq satellites pour survoler la « harpe » magnétique de la Terre – sa magnétosphère – dans le cadre de la mission THEMIS (Time History of Events and Macroscale Interactions during Substorms). Depuis lors, THEMIS a recueilli une multitude d’informations sur les ondes plasma à travers la magnétosphère terrestre.
« THEMIS peut échantillonner toute la harpe », a déclaré Hartinger, « et elle existe depuis longtemps, elle a donc collecté beaucoup de données. »
Cependant, les fréquences des ondes mesurées par THEMIS sont trop basses pour que nos oreilles puissent les entendre. L’équipe HARP les a donc accélérés pour les convertir en ondes sonores. En utilisant un outil interactif développé par l’équipe, vous pouvez écouter ces ondes et choisir des caractéristiques intéressantes que vous entendez dans les sons.
La magnétosphère terrestre est une bulle magnétique qui enveloppe et protège notre planète de la plupart des particules chargées provenant de notre Soleil. Cependant, lorsque les particules solaires frappent la magnétosphère, elles peuvent faire vibrer les lignes de champ magnétique et le plasma autour de la Terre comme les cordes pincées d’une harpe, produisant des ondes à très basse fréquence. Crédit : Martin Archer (Imperial College London)/Emmanuel Masongsong (UCLA)/NASA
« Le processus d’identification de nouvelles fonctionnalités grâce à une écoute approfondie ressemble un peu à une chasse au trésor », a déclaré Robert Alexander, membre de l’équipe HARP d’Auralab Technologies dans le Michigan. « Je suis ravi que des personnes du monde entier puissent goûter à cette expérience grâce au projet HARP. »
Selon l’équipe, les humains sont souvent plus aptes à repérer les modèles de vagues intéressants à l’oreille qu’à l’œil, et peuvent même faire mieux que les ordinateurs pour identifier les modèles complexes qui émergent lors d’événements solaires extrêmes.
« Le sens humain de l’ouïe est un outil incroyable », a déclaré Martin Archer, membre de l’équipe HARP de l’Imperial College de Londres. « Nous sommes essentiellement formés dès la naissance pour reconnaître des modèles et choisir différentes sources sonores. Nous pouvons naturellement faire des analyses assez folles qui surpassent même certains de nos algorithmes informatiques les plus avancés. »
HARP a été inspiré par un projet de sonification antérieur dirigé par Archer appelé MUSICS (Magnetospheric Ondulations Sonified Incorporating Citizen Scientists). Lorsque Archer a demandé à des lycéens de Londres d’écouter les données sonifiées (mesures converties en son) des satellites de la National Oceanic and Atmospheric Association (NOAA), ils ont identifié un nouveau modèle d’onde plasma lié aux tempêtes solaires.
« Les lycéens de Londres ont pu identifier un motif complexe mais reproductible dans le son que les méthodes automatisées ont manqué », a déclaré Hartinger. « HARP va porter cela à un nouveau niveau en travaillant avec un ensemble de données beaucoup plus important de la mission THEMIS de la NASA et avec un public en ligne beaucoup plus large. »
Selon l’équipe, il y a un avantage à avoir un groupe large et diversifié de personnes qui écoutent les sons.
« Chacun entend le monde différemment », a expliqué Emmanuel Masongsong de l’Université de Californie à Los Angeles, membre de l’équipe HARP et membre de la mission THEMIS de la NASA. « Chaque participant réagira de manière unique aux vibrations de l’espace. Ce qu’une personne ignore, une autre peut être attirée immédiatement. Nous voulons que les gens découvrent des choses auxquelles nous n’avons jamais pensé, ou que les algorithmes informatiques ne pourraient pas détecter. C’est ainsi que les découvertes sont fait! »
Des recherches préliminaires avec HARP ont déjà commencé à révéler des caractéristiques inattendues, telles que ce que l’équipe appelle une « harpe inversée » – des fréquences changeant dans le sens opposé à ce que les scientifiques avaient prévu.
« HARP a le potentiel de trouver des choses auxquelles nous ne nous attendions pas, ce qui est vraiment excitant », a déclaré Archer.
HARP pourrait également fournir des informations sur les phénomènes rencontrés par d’autres scientifiques citoyens de la NASA, tels que les sons entendus par les opérateurs de radio amateur participant au JambonSCI projet, ou des aurores ondulatoires examinées à travers le Auroresaurus projet.
« La sonification des données offre aux êtres humains l’occasion d’apprécier la musique naturelle du cosmos », a déclaré Alexander. « Nous entendons des sons qui sont littéralement hors de ce monde, et pour moi, c’est la meilleure chose à faire après flotter dans une combinaison spatiale. »
Pour commencer à explorer ces sons, visitez le Site web de l’HARP.