Videnskab
 science >> Videnskab >  >> Natur

Laver nordlyset lyde, som du kan høre?

Kredit:John A Davis/Shutterstock

Det er et spørgsmål, der har undret iagttagere i århundreder:Frembringer de fantastiske grønne og karminrøde lysskærme fra nordlys nogen tydelig lyd?

Fremkaldt af solpartiklers interaktion med gasmolekyler i Jordens atmosfære, nordlys forekommer generelt nær Jordens poler, hvor magnetfeltet er stærkest. Rapporter om nordlys, der larmer, imidlertid, er sjældne - og blev historisk afvist af forskere.

Men en finsk undersøgelse i 2016 hævdede at have endelig bekræftet, at nordlyset virkelig producerer lyd, der kan høres for det menneskelige øre. En optagelse lavet af en af ​​forskerne involveret i undersøgelsen hævdede endda at have fanget lyden fra de fængslende lys 70 meter over jordoverfladen.

Stadig, mekanismen bag lyden forbliver noget mystisk, ligesom de betingelser, der skal være opfyldt, for at lyden kan høres. Min seneste forskning tager et kig på historiske rapporter om nordlys for at forstå metoderne til at undersøge dette undvigende fænomen og processen med at fastslå, om rapporterede lyde var objektive, illusorisk af imaginær.

Historiske påstande

Nordlysstøj var genstand for særlig livlig debat i de første årtier af det 20. århundrede, når beretninger fra bosættelser på tværs af nordlige breddegrader rapporterede, at lyd nogle gange ledsagede de fascinerende lysvisninger på deres himmel.

Vidner fortalte om en stille, næsten umærkelig knitren, susende eller susende støj under særligt voldsomme nordlys. I begyndelsen af ​​1930'erne, for eksempel, personlige vidnesbyrd begyndte at strømme ind i The Shetland News, Ugeavisen for de subarktiske Shetlandsøer, sammenligner lyden af ​​nordlys med "ruslende silke" eller "to planker, der møder flade veje."

Disse fortællinger blev bekræftet af lignende vidnesbyrd fra det nordlige Canada og Norge. Alligevel var det videnskabelige samfund mindre end overbevist, især i betragtning af, at meget få vestlige opdagelsesrejsende hævdede at have hørt de undvigende lyde selv.

Troværdigheden af ​​aurorale støjrapporter fra denne tid var tæt knyttet til højdemålinger af nordlyset. Det blev anset for, at kun de skærme, der faldt lavt ned i jordens atmosfære, ville være i stand til at transmittere lyd, som kunne høres af det menneskelige øre.

Problemet her var, at resultater registreret under det andet internationale polarår 1932-1933 fandt, at nordlys oftest fandt sted 100 km over Jorden, og meget sjældent under 80 km. Dette antydede, at det ville være umuligt for mærkbar lyd fra lysene at blive transmitteret til jordens overflade.

Auditive illusioner?

I betragtning af disse fund, fremtrædende fysikere og meteorologer forblev skeptiske, afskedige beretninger om auroral lyd og meget lave auroraer som folkloristiske historier eller auditive illusioner.

Sir Oliver Lodge, den britiske fysiker involveret i udviklingen af ​​radioteknologi, kommenterede, at auroral lyd kan være et psykologisk fænomen på grund af livligheden i auroraens udseende - ligesom meteorer undertiden fremkalder en hylende lyd i hjernen. Tilsvarende meteorologen George Clark Simpson hævdede, at udseendet af lave auroraer sandsynligvis var en optisk illusion forårsaget af forstyrrelser af lave skyer.

Alligevel, den førende auroralforsker i det 20. århundrede, Carl Størmer, offentliggjorte beretninger skrevet af to af hans assistenter, der hævdede at have hørt nordlyset, tilføjer en vis legitimitet til den store mængde personlige rapporter.

Størmers assistent Hans Jelstrup sagde, at han havde hørt en "meget nysgerrig svag fløjtelyd, udpræget bølgende, som syntes at følge nøjagtigt nordlysets vibrationer, " mens hr. Tjönn oplevede en lyd som "brændende græs eller sprøjt." Hvor overbevisende disse to sidste vidnesbyrd end måtte have været, de foreslog stadig ikke en mekanisme, hvormed nordlyd kunne fungere.

Lyd og lys

Svaret på dette varige mysterium, som efterfølgende har høstet mest støtte, blev først foreløbigt foreslået i 1923 af Clarence Chant, en kendt canadisk astronom. Han argumenterede for, at bevægelsen af ​​nordlyset ændrer Jordens magnetfelt, fremkalde ændringer i elektrificeringen af ​​atmosfæren, selv på betydelig afstand.

Denne elektrificering producerer en knitrende lyd meget tættere på Jordens overflade, når den møder genstande på jorden, meget som lyden af ​​statisk. Dette kunne foregå på observatørens tøj eller briller, eller eventuelt i omgivende genstande, herunder grantræer eller beklædning af bygninger.

Chants teori korrelerer godt med mange beretninger om auroral lyd, og understøttes også af og til rapporter om lugten af ​​ozon - som angiveligt bærer en metallisk lugt, der ligner en elektrisk gnist - under nordlysvisninger.

Et tidligt fotografi af nordlys, fanget i 1930 i Finnmark, Norge. Kredit:Nasjonalbiblioteket, Norge

Alligevel gik Chants papir stort set ubemærket hen i 1920'erne, modtog først anerkendelse i 1970'erne, da to aurorale fysikere besøgte det historiske bevis. Chants teori er stort set accepteret af videnskabsmænd i dag, selvom der stadig er debat om, hvordan præcis mekanismen til at producere lyden fungerer.

Hvad der er klart er, at nordlys gør, i sjældne tilfælde, gøre lyde hørbare for det menneskelige øre. De uhyggelige rapporter om knitren, susende og summende lyde, der ledsager lysene, beskriver en objektiv hørbar oplevelse - ikke noget illusorisk eller forestillet.

Sampling af lyden

Hvis du selv vil høre nordlyset, du skal muligvis tilbringe en betydelig mængde tid i polarområderne, i betragtning af, at det lydlige fænomen kun viser sig i 5 % af de voldsomme nordlysskærme. Det er også mest almindeligt hørt på toppen af ​​bjerge, kun omgivet af få bygninger - så det er ikke en særlig tilgængelig oplevelse.

I de seneste år, lyden af ​​nordlys er ikke desto mindre blevet udforsket for dens æstetiske værdi, inspirerende musikalske kompositioner og lægger grundlaget for nye måder at interagere med dets elektromagnetiske signaler på.

Den lettiske komponist Ēriks Ešenvalds har brugt tidsskriftsuddrag fra den amerikanske opdagelsesrejsende Charles Hall og den norske statsmand Fridjtof Nansen, som begge hævdede at have hørt nordlyset, i hans musik. Hans komposition, Nordlys, sammenfletter disse rapporter med den eneste kendte lettiske folkesang, der fortæller om nordlydsfænomenet, sunget af en tenorsolo.

Eller du kan også lytte til nordlysets radiosignaler derhjemme. I 2020, et BBC 3-radioprogram omdannede meget lavfrekvente radiooptagelser af nordlyset til det hørbare spektrum. Selvom det ikke er det samme som at opfatte hørbare lyde produceret af nordlyset personligt på en sneklædt bjergtop, disse radiofrekvenser giver en fantastisk fornemmelse af auroras forbigående, flygtig og dynamisk natur.

Denne artikel er genudgivet fra The Conversation under en Creative Commons-licens. Læs den originale artikel.