science >> Wetenschap >  >> Natuur

Maakt het noorderlicht geluiden die je kunt horen?

Krediet:John A Davis/Shutterstock

Het is een vraag die waarnemers eeuwenlang bezighoudt:produceren de fantastische groene en karmozijnrode lichtschermen van de aurora borealis een waarneembaar geluid?

Veroorzaakt door de interactie van zonnedeeltjes met gasmoleculen in de atmosfeer van de aarde, de aurora komt meestal voor in de buurt van de polen van de aarde, waar het magnetische veld het sterkst is. Verslagen van de aurora die lawaai maakt, echter, zijn zeldzaam - en werden in het verleden door wetenschappers afgewezen.

Maar een Fins onderzoek in 2016 beweerde eindelijk te hebben bevestigd dat het noorderlicht echt geluid produceert dat hoorbaar is voor het menselijk oor. Een opname gemaakt door een van de onderzoekers die bij het onderzoek betrokken was, beweerde zelfs het geluid van de boeiende lichten op 70 meter boven het maaiveld te hebben vastgelegd.

Nog altijd, het mechanisme achter het geluid blijft wat mysterieus, evenals de voorwaarden waaraan moet worden voldaan om het geluid te laten horen. Mijn recente onderzoek kijkt naar historische rapporten van poollicht om de methoden te begrijpen om dit ongrijpbare fenomeen te onderzoeken en het proces om vast te stellen of gerapporteerde geluiden objectief waren, illusoir van denkbeeldig.

historische claims

Auroral geluid was het onderwerp van bijzonder levendig debat in de eerste decennia van de 20e eeuw, toen verslagen van nederzettingen over noordelijke breedtegraden meldden dat geluid soms vergezeld ging van de betoverende lichtvertoningen in hun lucht.

Getuigen vertelden over een rustige, bijna onmerkbaar geknetter, suizend of suizend geluid tijdens bijzonder gewelddadige noorderlichtshows. In het begin van de jaren dertig, bijvoorbeeld, persoonlijke getuigenissen begonnen The Shetland News binnen te stromen, de wekelijkse krant van de subarctische Shetlandeilanden, het geluid van het noorderlicht vergelijken met 'ruisende zijde' of 'twee planken die elkaar op vlakke wegen ontmoeten'.

Deze verhalen werden bevestigd door soortgelijke getuigenissen uit het noorden van Canada en Noorwegen. Toch was de wetenschappelijke gemeenschap minder dan overtuigd, vooral gezien het feit dat maar heel weinig westerse ontdekkingsreizigers beweerden de ongrijpbare geluiden zelf te hebben gehoord.

De geloofwaardigheid van poollichtrapporten uit die tijd was nauw verbonden met hoogtemetingen van het noorderlicht. Er werd aangenomen dat alleen die schermen die laag in de atmosfeer van de aarde afdaalden, geluid zouden kunnen uitzenden dat door het menselijk oor kon worden gehoord.

Het probleem hier was dat de resultaten die tijdens het Tweede Internationale Pooljaar 1932-193 werden geregistreerd, vonden dat aurorae meestal 100 km boven de aarde plaatsvond, en zeer zelden onder de 80 km. Dit suggereerde dat het onmogelijk zou zijn om waarneembaar geluid van de lichten naar het aardoppervlak te verzenden.

Auditieve illusies?

Gezien deze bevindingen, eminente natuurkundigen en meteorologen bleven sceptisch, rekeningen van poollicht en zeer lage aurorae afdoen als folkloristische verhalen of auditieve illusies.

Heer Oliver Lodge, de Britse natuurkundige die betrokken was bij de ontwikkeling van radiotechnologie, merkte op dat poollicht een psychologisch fenomeen kan zijn vanwege de levendigheid van het uiterlijk van de aurora - net zoals meteoren soms een suizend geluid in de hersenen oproepen. evenzo, de meteoroloog George Clark Simpson voerde aan dat het verschijnen van lage aurorae waarschijnlijk een optische illusie was, veroorzaakt door de interferentie van lage wolken.

Hoe dan ook, de toonaangevende poollichtwetenschapper van de 20e eeuw, Carl Stormer, gepubliceerde verslagen geschreven door twee van zijn assistenten die beweerden de aurora te hebben gehoord, enige legitimiteit toe te voegen aan de grote hoeveelheid persoonlijke rapporten.

Størmer's assistent Hans Jelstrup zei dat hij een "zeer merkwaardig zwak fluitend geluid had gehoord, duidelijk golvend, die precies de trillingen van de aurora leek te volgen, " terwijl meneer Tjönn een geluid hoorde als "brandend gras of nevel." Hoe overtuigend deze twee laatste getuigenissen ook waren, ze stelden nog steeds geen mechanisme voor waarmee poollicht zou kunnen werken.

Geluid en licht

Het antwoord op dit blijvende mysterie dat vervolgens de meeste steun kreeg, werd voor het eerst in 1923 voor het eerst gesuggereerd door Clarence Chant, een bekende Canadese astronoom. Hij beweerde dat de beweging van het noorderlicht het magnetisch veld van de aarde verandert, veranderingen teweegbrengen in de elektrificatie van de atmosfeer, zelfs op grote afstand.

Deze elektrificatie produceert een knetterend geluid veel dichter bij het aardoppervlak wanneer het objecten op de grond ontmoet, net als het geluid van statisch. Dit kan plaatsvinden op de kleding of bril van de waarnemer, of eventueel in omringende objecten zoals sparren of de bekleding van gebouwen.

Chant's theorie correleert goed met vele rekeningen van poollicht, en wordt ook ondersteund door incidentele meldingen van de geur van ozon - die naar verluidt een metaalachtige geur heeft die lijkt op een elektrische vonk - tijdens noorderlichtvertoningen.

Een vroege foto van de aurora, gevangen genomen in 1930 in Finnmark, Noorwegen. Krediet:Nasjonalbiblioteket, Noorwegen

Toch bleef Chants paper in de jaren twintig grotendeels onopgemerkt, kreeg pas erkenning in de jaren zeventig toen twee poollichtfysici het historische bewijsmateriaal opnieuw bekeken. De theorie van Chant wordt tegenwoordig grotendeels aanvaard door wetenschappers, hoewel er nog steeds discussie is over hoe het mechanisme voor het produceren van het geluid precies werkt.

Wat wel duidelijk is, is dat de aurora dat doet, in zeldzame gevallen, geluiden hoorbaar maken voor het menselijk oor. De griezelige meldingen van geknetter, zoemende en zoemende geluiden die de lichten begeleiden, beschrijven een objectieve hoorbare ervaring - niet iets illusoir of ingebeeld.

Het geluid samplen

Als je het noorderlicht zelf wilt horen, het kan zijn dat u een aanzienlijke hoeveelheid tijd in de poolgebieden moet doorbrengen, aangezien het auditieve fenomeen zich alleen voordoet in 5% van de gewelddadige poollichtvertoningen. Het wordt ook het meest gehoord op de top van bergen, omringd door slechts een paar gebouwen, dus het is geen bijzonder toegankelijke ervaring.

In recente jaren, het geluid van de aurora is niettemin onderzocht vanwege zijn esthetische waarde, inspirerende muzikale composities en het leggen van de basis voor nieuwe manieren van interactie met zijn elektromagnetische signalen.

De Letse componist Ēriks Ešenvalds heeft gebruik gemaakt van tijdschriftfragmenten van de Amerikaanse ontdekkingsreiziger Charles Hall en de Noorse staatsman Fridjtof Nansen, beiden beweerden het noorderlicht te hebben gehoord, in zijn muziek. Zijn compositie, Noorderlicht, verweeft deze rapporten met het enige bekende Letse volkslied dat het fenomeen poollicht vertelt, gezongen door een tenorsolo.

Of je kunt ook thuis naar de radiosignalen van het noorderlicht luisteren. in 2020, een radioprogramma van BBC 3 bracht radio-opnames met zeer lage frequenties van de aurora opnieuw in het hoorbare spectrum. Hoewel dit niet hetzelfde is als het persoonlijk waarnemen van hoorbare geluiden geproduceerd door het noorderlicht op een besneeuwde bergtop, deze radiofrequenties geven een geweldig gevoel van de vergankelijkheid van de aurora, vluchtig en dynamisch karakter.

Dit artikel is opnieuw gepubliceerd vanuit The Conversation onder een Creative Commons-licentie. Lees het originele artikel.