След векове съзерцание с благоговение и почуда на красотата на Сатурн и неговите пръстени, сега можем и да ги чуем, благодарение на усилията на астрофизици от Университета на Торонто, съобщава phys.org.
"За да отпразнуваме "Големия финал" на мисията на НАСА Касини през следващия месец, ние превърнахме луните и пръстените на Сатурн в две музикални пиеси", разказва астрофизикът Мат Русо (Matt Russo) от Канадския институт по теоретична астрофизика към Университета на Торонто.
Трансформацията в музика е възможна заради орбиталните резонанси, които се случват, когато два обекта изпълняват различен брой пълни орбити едновременно и се връщат в първоначалната си конфигурация. Ритмичните гравитационни влияния между тях ги държат заключени в стегнат повтарящ се модел, който също може директно да се превърне в музикална хармония.
"Където има резонанс, има музика, и никое друго място в Слънчевата система не е по-пълно с резонанси така, както е Сатурн", коментира Русо.
Стартирала през 1997 г., сондата "Касини" изследва системата на Сатурн от пристигането си там през 2004 г. Тя ще се потопи в самата планета на 15 септември, за да избегне замърсяването на някоя от луните на газовия гигант.
Русо, заедно с астрофизика Дан Тамайо (Dan Tamayo) от същия институт, успяха да засвирят с инструмент, измерващ се с милиони километри. Музикалните ноти и ритми идват от орбиталното движение на луните на Сатурн, заедно с орбитите на трилиони малки частици, които съставят пръстеновата система.
"Великолепните пръстени на Сатурн действат като резонатор, който излъчва вълни, които хармонизират с множеството луни на планетата, а някои двойки луни са заключени в резонанси", разказва Тамайо.
Музика на луните и пръстените
За първото парче, в което е вплетено последното гмуркане на Касини, изследователите увеличават естествените орбитални честоти на шестте големи спътника на Сатурн с 27 октави, така че да могат да бъдат чути от човешкото ухо.
"Това, което чувате са действителните честоти на луните, изместени в обхвата на човешкия слух", разказва Русо. След това екипът използва компютърна симулация на лунната система, разработена от Тамайо, за да се изсвирят получените ноти всеки път, когато една луна завърши една орбита.
Лунната система има два орбитални резонанса, които дават ритмичната и хармонична структура на мелодията. Първата и третата луна Мимас и Тетида са заключени в резонанс 2:1, така че Мимас обикаля два пъти за всяка орбита на Тетида. Същата връзка свързва орбитите на втория и четвъртия спътник Енцелад и Диона, а комбинацията от тези два прости ритми създава интересни музикални модели, които попадат и излизат от синхронност.
Най-големият спътник Титан всъщност дава финалния тласък на сондата Касини, който ще я изпрати към смъртта й в сърцето на Сатурн. Музиката следва последния полет на Касини през пръстеновата система чрез преобразуване на постоянно нарастващите орбитални честоти на пръстените в драматично нарастващ тон, височината на тона ту се повишава, ту се намалява заедно с наблюдаваните светли и тъмни ивици от пръстените. Смъртта на Касини, изгарящ като метеор в Сатурн се чува във финалния акорд на пиано, който е вдъхновен от "A Day in the Life" на Бийтълс ", в който богатият мажорен акорд е следван от подобно напрегнато кресчендо.
Резонансите Янус преведени на музика
Второто парче показва музиката е от Янус и Епиметей, две малки неправилни луни, които споделят орбита на границата на главния пръстен Сатурн. Заедно те са пример за резонанс 1:1, единствен в Слънчевата система.
Орбиталните периоди от шестте резонанса на спътника Янус с пръстенната система. Резонансът 1:1 е между двете луни Янус и Епиметей. Съответните честоти на тези резонанси са увеличени с 23 октави от астрофизиците в Университета в Торонто, така че да могат да бъдат чути от човешкото ухо. Източник: SYSTEM Sounds/NASA/JPL-Caltech/Elisabetta Bonora/Marco Faccin
Орбитите на двата спътника имат малко различаващи се разстояния от Сатурн, но с разлика, толкова незначителна, че си сменят местата на всеки четири години. Композицията симулира последните няколко месеца на мисията Касини, когато Янус се приближава до Епиметей преди да заеме неговото място през 2018 г. Заедно, двете луни пеят монотонно в унисон, но с постоянно променлив ритъм, който се повтаря на всеки осем години.
"Всеки пръстен е като кръгла струна, по която минава лъкът на Янус и Епиметей, докато се преследват един друг около общата си орбита", разказва Русо. Той превръща в музика и последното заснето от Касини изображение на пръстените като се използват вариации на яркостта на тази снимка, за да контролира интензивността на звука на виолончело.
"Танцът на Сатурновите луни вече има саундтрак", коментира Русо.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари