Більшість людей сприймають північне сяйво (або ж полярне сяйво) лише як візуальне явище. Проте народи Півночі здавна стверджували, що яскраві хвилі зеленого, рожевого й фіолетового світла ніби супроводжуються звуками. Тривалий час наука вважала це вигадкою. Та сьогодні ситуація змінилася. Детальніше про нові наукові дослідження — в матеріалі satnet.
Історичні джерела фіксують вражаюче схожі описи звуків у різних регіонах Арктики. Саами, інуїти, жителі Фінляндії й Сібіру розповідали про потріскування, короткі клацання, шурхіт, що нагадує рух сухої трави, а часом — про звуки, схожі на слабкі удари чи електричні розряди. Важлива деталь: ці звуки, за словами очевидців, виникали одночасно з різкими змінами яскравості сяйва.
У XX столітті такі свідчення продовжували з’являтися в щоденниках полярних дослідників, метеорологів і військових спостерігачів. Однак офіційна наука довго відкидала можливість існування «звукового сяйва». Але чому?
Аргументи проти існування звуку здавалися переконливими. Північне сяйво формується на висоті від 100 до 300 кілометрів — в іоносфері, де щільність повітря дуже мала. За таких умов звукові хвилі майже не поширюються. Навіть якби звук виник, він мав би пройти десятки кілометрів крізь розріджені шари атмосфери й майже повністю затихнути.
Тому розповіді про «звуки сяйва» десятиліттями науковці пояснювали психологічними ефектами, помилками сприйняття або збігом з іншими природними шумами. Докладніше про наукові суперечки навколо цього питання можна дізнатися з матеріалу Popular Mechanics.
Що змінилося: нові дослідження
Ситуація почала змінюватися наприкінці XX — на початку XXI століття, коли фінські та скандинавські дослідники розпочали систематичне вивчення акустичних феноменів, пов’язаних із північним сяйвом. Одним із ключових дослідників став професор Університету Аалто Унто Калерво Лайне.
Під час багаторічних спостережень дослідники зафіксували реальні звукові сигнали, що збігалися за часом з активними фазами сяйва. Ці звуки вони реєстрували не в іоносфері, а біля поверхні Землі.
Згідно з найобґрунтованішою науковою моделлю, світлові структури північного сяйва самі по собі не створюють звук. Натомість вони запускають ланцюжок фізичних процесів, які зрештою призводять до його появи.
Під час сильної сонячної активності магнітне поле Землі зазнає різких коливань. Водночас у приземних шарах атмосфери, особливо в морозну погоду, часто формується температурна інверсія — шар теплого повітря над холодним. За таких умов у повітрі накопичуються електричні заряди.
Коли магнітні збурення, пов’язані з північним сяйвом, досягають певного рівня, може статися раптовий електричний розряд між шарами повітря, розташованими всього за кілька метрів над землею. Саме цей мікроскопічний розряд і створює чутні клацання, тріск та хлопки. Таким чином, звук виникає не на висоті сяйва, а поруч зі спостерігачем — що пояснює, чому його можна почути синхронно з візуальними ефектами.
Чому звуки чутно не завжди
Навіть під час потужних спалахів сяйва звуки чутно далеко не завжди. Для їх появи потрібні одночасно кілька умов: висока сонячна активність, температурна інверсія, низька вологість повітря й відсутність сторонніх шумів. Саме тому звуки частіше описують жителі віддалених північних районів, де акустичне середовище майже не спотворене.
Крім того, звуки зазвичай дуже тихі й короткочасні, що ускладнює їх фіксацію. Цей нюанс пояснює, чому багато спостерігачів ніколи їх не чули.
Сьогодні дослідження тривають. Учені працюють над створенням автоматичних систем, здатних одночасно фіксувати світлові, магнітні та акустичні параметри під час сяйв. Це дасть змогу точніше визначити механізми виникнення звуку й умови, за яких він з’являється.