Lo spazio non è vuoto, né è silenzioso. Mentre tecnicamente un vuoto, lo spazio contiene comunque particelle cariche di energia, governato da campi magnetici ed elettrici, e si comporta diversamente da qualsiasi cosa sperimentiamo sulla Terra. Nelle regioni intrise di campi magnetici, come l'ambiente spaziale che circonda il nostro pianeta, le particelle vengono continuamente sballottate avanti e indietro dal movimento di varie onde elettromagnetiche note come onde di plasma. Queste onde di plasma, come le onde ruggenti dell'oceano, creare una cacofonia ritmica che, con gli strumenti giusti, possiamo ascoltare nello spazio.

Proprio come le onde rotolano attraverso l'oceano o i fronti delle tempeste si muovono attraverso l'atmosfera, disturbi nello spazio, può causare onde. Queste onde si verificano quando i campi elettrici e magnetici fluttuanti attraversano i gruppi di ioni ed elettroni che compongono il plasma, spingendo alcuni a velocità accelerate. Questa interazione controlla l'equilibrio delle particelle altamente energetiche iniettate e perse dall'ambiente vicino alla Terra.

Un tipo di onda plasma fondamentale per modellare il nostro ambiente vicino alla Terra sono le onde in modalità whistler. Queste onde creano suoni distinti dipendenti dal plasma che attraversano. Per esempio, la regione stretta intorno alla Terra, chiamato plasmasfera, è relativamente denso di plasma freddo. Le onde che viaggiano all'interno di questa regione suonano molto diverse da quelle all'esterno. Mentre diverse onde in modalità whistler cantano suoni diversi, si muovono tutti allo stesso modo, con le stesse proprietà elettromagnetiche.

Quando l'illuminazione colpisce il suolo, la scarica elettrica può anche innescare onde di plasma in modalità whistler. Alcune delle onde sfuggono oltre l'atmosfera per rimbalzare come autoscontri lungo le linee del campo magnetico terrestre tra i poli nord e sud. Poiché il fulmine crea una gamma di frequenze, e poiché le frequenze più alte viaggiano più velocemente, l'onda urla un tono cadente, dando all'onda il suo nome:un fischietto.

Fuori oltre la plasmasfera, dove il plasma è tenue e relativamente caldo, le onde in modalità whistler creano principalmente cinguettii crescenti, come uno stormo di uccelli rumorosi. Questo tipo di onda è chiamato coro e viene creato quando gli elettroni vengono spinti verso il lato notturno della Terra, che in alcuni casi, può essere causato dalla riconnessione magnetica, un'esplosione dinamica di linee di campo magnetico aggrovigliate sul lato oscuro della Terra. Quando questi elettroni a bassa energia colpiscono il plasma, interagiscono con le particelle nel plasma, impartendo la loro energia e creando un tono ascendente unico.

Le onde in modalità Whistler che viaggiano all'interno della plasmasfera sono chiamate sibilo plasmasferico e suonano molto come l'elettricità statica di una stazione radio. Alcuni scienziati pensano che il sibilo sia causato anche dai fulmini, ma altri pensano che potrebbe essere causato da onde corali che sono trapelate all'interno della plasmasfera. Sia il coro che il sibilo sono fattori chiave dell'ambiente vicino alla Terra, comprese le fasce di radiazione di Van Allen, anelli a forma di ciambella di particelle ad alta energia che circondano il pianeta.

scienziati della NASA, con l'aiuto della missione Van Allen Probes, stanno lavorando per comprendere la dinamica delle onde di plasma per migliorare le previsioni del tempo spaziale, che possono avere effetti dannosi sui satelliti e sui segnali delle telecomunicazioni. Come parte delle loro osservazioni, gli scienziati hanno registrato questi suoni inquietanti prodotti da diverse onde di plasma nella sinfonia di particelle che circondano la Terra.

I due veicoli spaziali Van Allen Probe della NASA utilizzano uno strumento chiamato EMFISIS, abbreviazione di Electric and Magnetic Field Instrument Suite e Integrated Science, per misurare le onde elettriche e magnetiche mentre girano intorno alla Terra. Quando la navicella incontra un'onda, i sensori registrano le variazioni di frequenza dei campi elettrici e magnetici. Gli scienziati spostano le frequenze nella gamma udibile in modo che possiamo ascoltare i suoni dello spazio.

Comprendendo come interagiscono onde e particelle, gli scienziati possono imparare come gli elettroni vengono accelerati e persi dalle cinture di radiazioni e aiutano a proteggere i nostri satelliti e le telecomunicazioni nello spazio.