@ 2021.12.26 , 23:57

极光带声的?你听到过极光的声音吗

几个世纪以来,这个问题一直困扰着观察者:奇妙的绿色和深红色北极光是否会产生任何可辨识的声音?

由于太阳粒子与地球大气中的气体分子相互作用,极光通常出现在地球两极附近,那里的磁场最强。然而,极光发出噪音的报告很少见——而且在历史上被科学家们驳回。

但芬兰 2016 年的一项研究声称最终证实极光确实会产生人耳可以听到的声音。参与这项研究的一名研究人员甚至声称已经捕捉到了离地平面 仅 70 米的迷人光影特效发出的声音——有录音证据。

尽管如此,极光声音背后的机制仍然有些神秘,必须满足的条件也是如此。

历史

在 20 世纪的头几十年,极光噪音是一个特别激烈的争论主题,当时北纬地区的定居点报告说,有时会伴随着天空中令人着迷的绚丽闪烁,传来背景噪音。

目击者称,在特别猛烈的北极光期间,有一种安静的、几乎察觉不到的噼啪声或嗖嗖声。例如,在 1930 年代初期,亚北极设得兰群岛的周报《设得兰新闻》采访了众多目击者,他们将北极光的声音比作“丝绸沙沙作响”或“两块木板摩擦”。

这些传说得到了来自加拿大北部和挪威的类似证词的支持。然而,科学界并不相信,特别是考虑到很少有西方探险家声称自己听到了难以捉摸的噪音。

这段时间的极光噪音报告的可信度与北极光的高度测量密切相关。

这里的问题是,在 1932-33 年第二个国际极地年期间记录的结果发现,极光最常出现在地球上方 100 公里处,很少出现在 80 公里以下。这表明不可能将可辨别声音传输到地球表面。

听觉幻觉?

鉴于这些发现,著名的物理学家和气象学家持怀疑态度,将极光声音和极低极光的说法视为民间故事或听觉幻觉。

参与无线电技术发展的英国物理学家奥利弗·洛奇爵士评论说,由于极光外观的生动性,极光声音可能是一种心理现象——就像流星有时会在大脑中发出呼啸的声音一样。同样,气象学家乔治·克拉克·辛普森(George Clark Simpson)认为,低极光的出现很可能是低云干扰造成的错觉。

尽管如此,20 世纪极光科学家卡尔·斯托默 (Carl Størmer) 发表了由他的两个助手——声称听到过极光噪音——撰写的报告,为大量个人目击证据增添了一些科学合法性。

Størmer 的助手 Hans Jelstrup 说他听到了“非常奇怪的微弱哨声,明显起伏,似乎完全跟随极光的振动”,而 Tjönn 先生则听到了“燃烧的草或喷雾”的声音。尽管这两个最后的证词可能令人信服,但他们仍然没有提出一种可以解释极光声音的机制。

声光

1923 年,加拿大著名天文学家克拉伦斯·尚特 (Clarence Chant) 首次尝试性地提出了答案,随后获得了最多的支持。他认为北极光的运动改变了地球的磁场,即使在很远的距离上也会引起大气带电的变化。

当它遇到地面上的物体时,这种带电会产生一种噼啪声,很像静电的声音。这可能发生在观察者的衣服或眼镜上,也可能发生在周围的物体上,包括冷杉树或建筑物的外墙。

Chant 的理论与许多极光声音的描述密切相关,并且偶尔有报道称在北极光期间会散发出臭氧的气味。

然而,Chant 的论文在 1920 年代基本上没有人关注,直到 1970 年代才被认可,两位极光物理学家重新审视了历史证据。 Chant 的理论今天在很大程度上被科学家们接受,尽管关于产生声音的机制仍然存在争议。

但很明显,极光在极少数情况下会发出人耳可以听到的声音。

采样

如果您想亲耳听到北极光,您可能需要在极地地区花费大量时间,因为这种听觉现象仅在 5% 的强烈极光中出现。它也最常在山顶上被听到,最好周围只有几座建筑物 - 所以这不是一种特别容易接近的体验。

近年来,人们一直在探索极光的声音,因为它具有美学价值、为鼓舞人心的音乐作品和电磁信号交互的新方式奠定了基础。

拉脱维亚作曲家 Ēriks Ešenvalds 在他的音乐中使用了美国探险家 Charles Hall 和挪威政治家 Fridjtof Nansen 的日记摘录,他们都声称听到了北极光。他的作品《北极光》将这些报道与拉脱维亚唯一一首由男高音独唱的、讲述极光的民歌交织在一起。

或者你也可以在家里收听北极光的无线电信号。 2020 年,BBC 3 广播节目将极低频的极光无线电录音重新映射到可听频谱上。

https://www.sciencealert.com/do-auroras-make-sounds-we-can-hear-the-true-answer-is-surprisingly-complicated


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