一场无声的演出:流星来到地面上已无声了

游客投稿 科学探索 2023-06-25 12:26

据悉,天文爱好者经常反映,当流星从空中飞过时,会同时听到奇怪的爆裂声和口哨声。虽然火球在空中飞行发出声音似乎并不稀奇,但奇怪的是这些流星距离地面约60英里(约96公里),声音无法立即传播到我们这里,但应该需要几分钟。

当流星呼啸着划过大气层的时候,对于地面上的我们来说,不过是一场无声的表演。大多数流星都是在地球表面几十英里的高空燃烧,等腰爆炸的声音传到我们耳朵里,已经是流星划过夜空后的几分钟了。

多年来,大多数关于流星声音的报道都将其描述为空气中一种奇怪的嘶嘶声,就像有人在煎培根一样。由于声音传播的速度太慢,即使这种现象与流星有直接关系,这些报道通常会被拒绝或者嘶嘶声归因于地球本身。

但最近,来自桑迪亚国家实验室和捷克科学院的研究人员解释了神秘爆音背后的机制。

听起来很诱人。

这些声音不是来自流星进入大气层时空气粒子的撞击,而是来自流星燃烧时散发的热量。

流星可以在与太阳相当的温度下燃烧,它们可以释放足够的能量,以电磁能的形式到达地球表面,这就是所谓的电磁辐射热效应。

当一些物体吸收了能量脉冲后,会迅速升温膨胀,然后与周围的空气发生碰撞,产生爆裂声。

研究人员在一个可以阻挡所有外部声音的消声室中测试了这个想法。

他们用LED灯和麦克风瞄准各种物体,包括木头、油漆、毛毡和假发,都捕捉到了流星观测者描述的声音& mdash& mdash砰,嘶嘶声,沙子。

当LED灯以1000 Hz的频率闪烁时,物体发出25分贝的声音,这种声音足够大,人们可以听到。

这个实验也证实了研究人员的假设,即流星很可能将热量从高层大气传递到地面上的物体,然后发出噪音。

首先在1880年,亚历山大·格雷厄姆·贝尔发现用带槽轮快速切断一束阳光会发出声音。

这种现象被称为光声效应,当一个快速的能量脉冲加热一个物体并推动其周围的空气时,就会发生光声效应,而移动的空气粒子则以声波的形式被监测到。

闪烁的流星

大多数流星在变成火球的时候并不是稳定燃烧,而是一系列高速的闪光。因为这个过程只持续大约一毫秒,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下属的天文组织& ldquo火球网& rdquo用高速光度计观察跟踪100多个火球的光变曲线,发现看似稳定的火焰其实是一系列闪光。

这些脉冲类似于贝尔在实验中看到的闪光,它们的能量很可能大到足以刺激地球上某些物体的分子跳跃到更高的能量状态。

他们还发现,能够快速吸收光线但导热性差的材料发出的声音最接近,包括深色衣服、头发、树叶、草和一系列与半空中的咝咝声相匹配的物体。

实验模型表明,只要它的脉冲与我们的耳朵能够接收到的频率相匹配,一颗具有月亮亮度的流星就应该能够产生人耳能够听到的光声效应。

所以,如果你有幸发现了一颗流星,请仔细聆听,它可能在和你说话。