Наприкінці лютого мешканці Північної півкулі можуть побачити рідкісну картину: шість планет одночасно видно неозброєним оком у чистому темному небі. Це стає можливим, коли орбіти планет Сонячної системи, які лежать приблизно в одній площині (екліптиці), збігаються так, що з Землі всі тіла опиняються по один бік від Сонця й вишиковуються приблизно в лінію.

До цієї події рентгенівська обсерваторія Chandra (NASA) 25 лютого випустила нові соніфікації — переклад астрономічних даних у звук. Три планети параду, Юпітер, Сатурн та Уран, тепер можна не тільки побачити в телескоп, а й почути так, як це неможливо зробити із Землі напряму.

Як зображення перетворюють на звук

Соніфікація працює через лінію сканування, яка проходить крізь зображення зліва направо або справа наліво. Кожен елемент картинки — яскравість, положення, тип випромінювання — перетворюється на відповідний звук за параметрами, які встановлює команда Chandra.

Дані надходять на Землю у вигляді бінарного коду — послідовності нулів і одиниць. Процес соніфікації зберігає цілісність цих даних, лише змінюючи форму подачі — з візуальної на звукову. Це розширює спосіб, у який аудиторія може досліджувати відкриття телескопів, і є частиною політики NASA щодо максимально відкритого поширення даних.

Юпітер: духові інструменти та Велика Червона Пляма

Соніфікація Юпітера поєднує рентгенівські дані Chandra з інфрачервоним зображенням телескопа Hubble. На зображенні планету оточують яскраво-рожеві та білі хмари — це посилене відображення дифузного рентгенівського випромінювання від бублікоподібного кільця енергетичних частинок навколо Юпітера.

Коли лінія сканування зустрічає ці рожеві хмари, звучать духові інструменти. Коли вона проходить над самою планетою — зображеною в інфрачервоному діапазоні, — звук стає повнішим і додаються інші інструменти. Оскільки Юпітер трохи нахилений, висота тону знижується, коли лінія проходить через яскраву смугу біля екватора та Велику Червону Пляму в південній півкулі планети. Далі справа сканування зустрічає більшу рожеву хмару з яскравим білим центром — це звучить як гучні пориви вітру у духових.

Сатурн: сирена вздовж кілець і рентгенівські сплески

На композитному зображенні Сатурна використано оптичний знімок місії Cassini разом із рентгенівськими даними Chandra. Планета показана під нахилом, тому кільця виглядають овальними, а не круглими.

Коли лінія сканування проходить через кільця, звучить сиреноподібний тон, частота якого слідує за формою овалу — розширюючись у середині. Дрібні неоново-блакитні плями на зображенні планети означають відбите рентгенівське світло, зафіксоване Chandra: кожна пляма звучить як окремий тон синтезатора, висота якого прив'язана до вертикального положення плями. Коли сканування досягає самого тіла планети, лунає низький гуркітливий бас — темний синтетичний тон, гучність якого пов'язана з яскравістю зображення. Так рентгенівська активність на кільцях, полюсах і тілі планети чутно окремо від самої планети.

Уран: віолончель і відбите сонячне рентгенівське випромінювання

Соніфікація Урана побудована на даних Chandra та обсерваторії В. М. Кека. Сканування знову йде зліва направо, і починається воно з тону віолончелі, що слідує за дугою кільця крижаного гіганта — не такого відомого, як кільця Сатурна, але помітного на зображенні.

Ноти змінюються залежно від кількості відбитого світла та його розташування на планеті, як це видно на оптичному знімку Кека. Рентгенівські промені, зафіксовані Chandra, — це сонячне випромінювання, відбите Ураном, — чутні як вищі частоти, коли лінія проходить над рожевою ділянкою планети. Дослідники зазначають, що видима асиметрія в рентгенівському сигналі може бути не реальним фізичним ефектом, а наслідком слабкого сигналу та згладжування, застосованого до зображення.

Чому Chandra спостерігає планети

Обсерваторія Chandra найбільш відома дослідженням чорних дір та інших екстремальних об'єктів Всесвіту. Але вона також давно відіграє роль у вивченні Сонячної системи.

Сонце випромінює рентгенівські промені, які поширюються Сонячною системою і відбиваються планетами, супутниками та іншими тілами. Це дає астрономам унікальне вікно у фізичні процеси, недоступні для оптичних чи інфрачервоних телескопів.

Проєктом Chandra керує Центр космічних польотів імені Маршалла NASA в Хантсвіллі, штат Алабама. Науковими операціями керує Смітсонівська астрофізична обсерваторія з Кембриджа, штат Массачусетс, а польотними — з Берлінгтона, штат Массачусетс.