流星听起来什么声?没想到如此诱人

字体 2018-08-20 16:23:53
     来源: 蝌蚪五线谱  

当流星尖叫着划过大气层,对于地面上的我们来说那不过是一场无声的演出。大多数流星燃烧于地表上空的数十英里外,等音爆声传到我们耳中,已经是流星划过夜空的几分钟之后了。

多年来有关流星响声的报道大多将其描述为空气中奇怪的嘶嘶呲呲声,就像有人在煎培根。而因为声音传播的速度太慢,因此即使将这种现象与流星直接关联到一起,这些报告通常也都会被驳回,或是将嘶嘶声归结于地球自身。但是近日,来自桑迪亚国家实验室与捷克科学研究院的研究人员解释了神秘爆裂声背后的机制。

这项研究刊登在《自然》杂志的期刊《科学报告》上。

听起来很诱人

这些声音并非来自于流星进入大气层时挤压空气,与空气粒子产生的撞击,而是来自流星燃烧时散发出的热量。流星燃烧时的温度能和太阳相媲美,其释放出的能量多到能够以电磁能量的形式到达地球表面,即所谓的电磁辐射热效应。而当某些物体吸收了能量脉冲后,就会加热并迅速膨胀,继而与周围的空气相互碰撞产生噼啪声。

研究人员在能够屏蔽所有外部声音的消音室中测试了这个想法。他们用LED灯和麦克风瞄准各种各样不同的物体,包括木头、油漆、毛毡和假发,均捕捉到了流星观测者所描述的声音——砰、嘶、沙。当LED灯以1000赫兹的频率闪烁时,物体发出了25分贝的声音,已经大到足以让人听见。这个试验也证实了研究人员的假设,即流星很可能将热量从大气层上部一直传送到了地面上的物体上,继而发出响声。

最初是在1880年,AlexanderGrahamBell发现,拿一个开槽轮快速切断一束阳光会令某些物体发出声音。这种现象被称为光声效应,当快速能量脉冲加热物体并推挤其周围的空气时便会出现,而运动的空气粒子则以声波的形式被监测到。

闪烁的流星

大多数流星变成火球时并非稳定燃烧,而是一系列的高速闪烁。因该过程只持续一毫秒左右,所以我们根本不会注意到它有多快。捷克科学院天文研究所旗下的天文组织“火球网”使用高速光度计进行观察,跟踪了100多个火球的光曲线后发现,看起来稳定的火焰其实是一系列的闪现。这些脉冲与Bell在实验中见到的闪光类似,其能量很可能大到足以激发地球上某些物体的分子跃迁到更高的能态。

他们还发现,能快速吸收光、但热量传导差的材料发出的声音与之最为接近,包括深色的衣服、头发、树叶、草等一系列与半空中咝咝作响的声音相匹配的物体。试验模型显示,只要其脉冲与我们的耳朵能够接收到的频率相匹配,那么和月亮一般亮度的流星就应该能够产生可被人耳听见的光声效应。

所以,如果你幸运地发现了一颗流星,仔细听,它可能在和你说话。


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编辑:任梓嘉

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