Hvordan En Forsker Afkodede De Nordlige Lyses Mystiske Lyde

{h1}

En forsker i finland søger efter kilden til de svage og mystiske lyde, der nogle gange høres under skærmen af ​​nordlyset.

I mere end 15 år har en ensom videnskabsmand i det sydlige Finland brugt utallige vinteraftener blandt de snedækkede marker og frosne søer rundt om i landsbyen, i stræben efter en af ​​de himmelens mest ædle mysterier: de svage, næsten phantasmagoriske lyde hørt under intensiv skærme af aurora borealis eller nordlys.

Den episke undersøgelse af akustikeren Unto K. Laine omfatter de første lydoptagelser af den dæmpede knitring eller popping, der til tider høres overhead under spektakulære aurora displays.

I årenes løb er lyde af nordlyset blevet forklaret som illusioner, fantasi, indbrud eller endda stemmer fra den åndelige verden. [I billeder: Optagelse af mystiske lyde fra nordlys]

Men Laine har vist, at lydene er virkelige, og han mener, at han har fundet, hvad der forårsager dem: gnister af elektricitet, der udledes under auroraen i et inversionslag af atmosfæren, der kan dannes i klare og rolige vejrforhold.

Fysiker Unto K. Laine oprette sit Aurora-optagelsesudstyr på en frossen sø i det sydlige Finland.

Fysiker Unto K. Laine oprette sit Aurora-optagelsesudstyr på en frossen sø i det sydlige Finland.

Kredit: Janne Kommonen

Laine fortalte WordsSideKick.com, at han blev interesseret i fænomenet "auroral acoustics" for omkring 25 år siden, da han og hans venner hørte lyde fra en Aurora efter en nat musiksamling i finsk Lappland, langt nord for landet.

"Denne oplevelse forlod mig aldrig. Vi var nødt til at koncentrere os - vi bevæger os ikke eller snakker overhovedet," sagde han. "Et par af os hørte det ikke, for på den tid var Aurora ikke meget stærk, og det var en meget lavintensiv lyd. Jeg kunne aldrig glemme denne oplevelse, det var så mærkeligt."

I 2000 begyndte Laine at holde et omhyggeligt kig på værvarsel for rummelige rapporter om kraftige sollys, der kunne overbelaste aurorerne i løbet af de følgende nætter. Auroras er forårsaget af ladede partikler fra sollys, der interagerer med Jordens magnetfelt og regner ind i den øvre atmosfære, hvor de spidser nitrogen- og oxygenatomer i luften for at skabe de dramatiske og farverige lysvisninger.

"I alle disse år har jeg tjekket rummet vejr to til tre gange om dagen, så ikke gå glip af nogen aurora begivenheder - og altid, når vejrforholdene er gode, går jeg," sagde han.

Lyder ud af rummet

Laine's ensomme jagt på den forvirrende lyd af nordlyset krævede stor tålmodighed. Der har været få intense aurorer over Finland i de sidste 16 år, takket være dels "solminimum", en periode med nedsat aktivitet i solens naturlige 11-årige solcelle. Mellem 2004 og 2007 oplevede solen en aktivitet, ifølge NASA, hvilket betød færre sollys og færre aurorer. I 2011 begyndte Laine at bruge en VLF loop antenne til at måle magnetfelter og en mikrofon array for at triangulere placeringen af ​​knitre og pope i de skiftende lyde fra Aurora. [Aurora Fotos: Se Betagende Udsigt over Nordlys]

"Lydene er forskellige og kan variere ganske meget, og det er meget muligt, at der er mange forskellige mekanismer, der skaber lydene," sagde han. "Jeg har koncentreret mere om klappende, popping og knitrende, fordi de er gode til at estimere lydens retning."

I september 2011, under en intens Aurora-overhead, kunne Laine's mikrofon array triangulere placeringen af ​​flere forskellige "klapp" lyde fra det himmelske display. Til sin overraskelse viste resultaterne, at lydene stammer fra kun 70 meter over jorden - meget lavere end aurorerne selv, der forekommer i højder op til 300 kilometer.

Laines uventede opdagelse forklarede dels en af ​​mysterierne for auroras akustik: Hvordan kan svage lyde fra aurorer høres højt i atmosfæren på Jordens overflade?

I et forskningsarkiv, der blev offentliggjort i 2012, som inkluderede de første optagelser af aurorallyd, der nogensinde blev lavet, udelukket Laine også en teori om, at lydene kunne laves af træer, fordi hans mikrofoner var sat i åbne marker og ved siden af ​​frosne søer.

Auroras akustik

Nu tror Laine, at han måske har opdaget en mekanisme i atmosfæren, der forklarer i det mindste nogle af de lyde, der er forårsaget af auroras.

Under en intens visning af nordlyset over det sydlige Finland den 17. og 18. marts 2013, hvor temperaturen i landsbyen Fiskars var minus 4 grader Fahrenheit (minus 20 grader Celsius), optog hundrede auroral lydbegivenheder. [Northern Lights: 8 blændende fakta om Auroras]

Han målte også magnetiske impulser, der forekom umiddelbart før hver lydhændelse, hvilket svarede til styrke til lydstyrken.

Derefter matchede Laine sine målinger til data fra det finske meteorologiske institut samme nat og fandt, at de havde målt et termisk inversionslag i atmosfæren - et tæppe af relativt varm luft, der fælder kold luft ved siden af ​​jorden i rolige omgivelser - ved samme højde hvor lyderne stammer fra hinanden.

I forskning, der blev præsenteret 22. juni på Baltic-Nordic Acoustic Meeting i Stockholm, foreslog Laine, at lydene skyldes opbygningen af ​​elektriske ladninger i inversionslaget, mens modsatte ladninger opbygges i den fangne ​​kold luft.

Når en aurora forekommer over det ladede inversionslag, forårsager geomagnetiske forstyrrelser, at den akkumulerede elektricitet udledes med gnister, som skaber målbare magnetiske impulser og lyde, sagde Laine.

Dette kunne forklare, hvorfor lyde forårsaget af auroras i den øvre atmosfære kan høres på Jordens overflade, sagde han, og hvorfor lydstyrken syntes at variere med intensiteten af ​​aurorerne.

Med solaktivitetscyklusen, der nu går ind i sin nedadgående sving, kan Laine have færre muligheder i løbet af de næste par år for at fortsætte sin jagt efter sangen i nordlyset. Men han håber, at hans forskning vil inspirere flere observationer af Aurora lyde og vil gnide diskussioner om de mystiske fysiske mekanismer, der skaber dem.

Lige tilbage, sagde Laine, vejrforholdene om natten for 25 år siden, da han først hørte nordlysets lyde, var perfekt til auroral akustisk inspiration.

"Det var meget koldt vejr, om minus 35 grader C [minus 31 grader F], med klart himmel, ingen skyer og ingen vind. Så det var absolut de bedste betingelser for at høre lydene," sagde han.

Originalartikel om WordsSideKick.com.

Hvordan En Forsker Afkodede De Nordlige Lyses Mystiske Lyde


Video Supplement: .




Forskning


Nova
Nova

5 Måder At Forberede Din Hud Til Vinteren
5 Måder At Forberede Din Hud Til Vinteren

Videnskab Nyheder


Indviklet Skåret Ædelsten Findes I Den Gamle Krigerens Grav
Indviklet Skåret Ædelsten Findes I Den Gamle Krigerens Grav

Shared Manicure Tools Forbundet Med Sjælden Hiv Infektion
Shared Manicure Tools Forbundet Med Sjælden Hiv Infektion

Gory Guts: Billeder Af En T. Rex Autopsy
Gory Guts: Billeder Af En T. Rex Autopsy

Secret Lives Of Flower Hat Vandmænd Revealed
Secret Lives Of Flower Hat Vandmænd Revealed

Forebyggelse Af Selvmord Er Muligt (Og Her Er Sådan)
Forebyggelse Af Selvmord Er Muligt (Og Her Er Sådan)


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2024 DA.WordsSideKick.com