นักวิทย์ฯ จำลองเสียงขึ้นมาจากหลักฐานสนามแม่เหล็กโลกกลับทิศเมื่อราว 41,000 ปีก่อน

นักวิทยาศาสตร์สร้างเสียงอย่างไร ?

กระบวนการสร้างเสียงเกิดขึ้นโดยการแปลงข้อมูลสนามแม่เหล็กโลกที่บันทึกโดยดาวเทียมเป็นคลื่นเสียง หรือที่เรียกว่า "Sonification" (โซนิฟิเคชัน)

1. นักวิทยาศาสตร์ใช้ข้อมูลจากภารกิจดาวเทียม Swarm ขององค์การอวกาศยุโรป (ESA) ซึ่งบันทึกการเปลี่ยนแปลงของสนามแม่เหล็กโลกในระดับความละเอียดสูงจากหลายแหล่ง เช่น จากแกนโลก, ชั้นเนื้อโลก, มหาสมุทร และบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์

2. ข้อมูลที่เป็นตัวเลข (Numeric data) เช่น ความเข้มของสนามแม่เหล็ก หรือการเปลี่ยนแปลงตามเวลา ถูกแปลงให้กลายเป็นเสียงที่มนุษย์สามารถได้ยิน โดยการกำหนดให้ค่าต่าง ๆ สอดคล้องกับลักษณะของเสียง เช่น ความถี่ ความดัง หรือระยะเวลา

3. สนามแม่เหล็กโลกเกิดจากการไหลเวียนของโลหะเหลวในแกนโลกชั้นนอก ทำหน้าที่เป็นเกราะป้องกันรังสีจากดวงอาทิตย์ โดยแผ่ขยายออกไปหลายหมื่นกิโลเมตรในอวกาศ อย่างไรก็ตาม สนามแม่เหล็กไม่มั่นคงตลอดเวลา ขั้วแม่เหล็กมีการเคลื่อนที่ และอาจกลับทิศโดยไม่คาดคิด

4. หลังจากทราบข้อมูล นักวิทยาศาสตร์ได้ร่วมมือกับนักออกแบบเสียง (Sound artists) เพื่อสร้างประสบการณ์เสียงที่สื่อถึง "ความปั่นป่วน" และ "ความผิดปกติ" ของสนามแม่เหล็กในช่วงเหตุการณ์ Laschamps โดยใช้เสียงธรรมชาติ เช่น เสียงไม้ลั่น หรือเสียงหินกระทบกัน เพื่อเพิ่มความรู้สึก "หลอน" และสะท้อนผลกระทบของเหตุการณ์อย่างเป็นรูปธรรม

จุดประสงค์เพื่อให้คนทั่วไปเข้าใจข้อมูลทางวิทยาศาสตร์ได้ง่ายขึ้น

เสียงที่สร้างขึ้นไม่ใช่เสียงจริงจากสนามแม่เหล็กโลกเมื่อ 41,000 ปีก่อน แต่เป็นเสียงที่สร้างขึ้นโดยการแปลงข้อมูลแม่เหล็กเป็นเสียง (Sonification) และการสร้างเสียงขึ้นในครั้งนี้มีจุดประสงค์หลัก คือ การช่วยให้บุคคลทั่วไปเข้าใจปรากฏการณ์ธรรมชาติซับซ้อนผ่านประสาทสัมผัสที่แตกต่างออกไป โดยเฉพาะสำหรับผู้ที่ไม่ได้เชี่ยวชาญด้านวิทยาศาสตร์ ซึ่งปกติมักถูกนำเสนอในรูปแบบของภาพ หรือกราฟข้อมูลที่มีความซับซ้อนและเข้าใจได้ยาก

การกลับขั้วครั้งใหญ่เมื่อ 41,000 ปีก่อน 

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการกลับขั้วในครั้งนั้นได้ทิ้งร่องรอยไว้ในหินลาวาที่ลาแชมป์ส์ (Laschamps Excursion) ประเทศฝรั่งเศส ขณะเดียวกัน หลักฐานจากน้ำแข็งและตะกอนทะเลเผยว่ารังสีคอสมิกในช่วงเวลานั้นมีความรุนแรงกว่าปกติ โดยระดับไอโซโทปเบริลเลียม-10 เพิ่มขึ้นถึงสองเท่า ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศเกิดไอออนไนซ์และโอโซนถูกทำลาย จนอาจเชื่อมโยงกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ และการสูญพันธุ์ของสัตว์ใหญ่ในออสเตรเลีย

ผู้เชี่ยวชาญจากศูนย์วิจัยธรณีศาสตร์เยอรมนีกล่าวเสริมว่า “การทำความเข้าใจเหตุการณ์รุนแรงเหล่านี้คือกุญแจสำคัญในการคาดการณ์การเปลี่ยนแปลงในอนาคต ทั้งด้านสิ่งแวดล้อมและระบบโลก” ดร.ซานยา พาโนฟสกา (Sanja Panovska) 

นักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าเหตุการณ์ลาแชมป์ส์ (Laschamps Excursion) ใช้เวลาราว 250 ปีในการกลับขั้ว และอยู่ในสภาพผิดปกติราว 440 ปี โดยสนามแม่เหล็กโลกยังคงอ่อนกำลัง แม้ขั้วเหนือจะเคลื่อนตัวไปทางใต้ ปัจจุบัน สนามแม่เหล็กโลกก็ยังมีการเปลี่ยนแปลง เช่น การอ่อนกำลังเหนือมหาสมุทรแอตแลนติกใต้ ซึ่งอาจทำให้ดาวเทียมในบริเวณนั้นได้รับรังสีในระดับสูงกว่าปกติ

แม้เสียงจากอดีตจะชวนขนลุก แต่มันคือสัญญาณเตือนให้เราเข้าใจว่าโลกยังไม่หยุดนิ่ง และมนุษย์เองก็ยังต้องเรียนรู้อีกมากจากธรรมชาติที่มองไม่เห็น แต่ส่งผลได้อย่างมหาศาล

Convection currents of liquid metal in the outer core, driven by heat from the inner core, produce circulating electric currents which generate Earth's magnetic field. (Andrew Z. Colvin/CC BY-SA 4.0/Wikimedia Commons)