Nový pohled na slyšitelné tajemství meteorů

Nedávná studie navrhuje věrohodný mechanismus vysvětlující, proč pozorovatelé někdy slyší superbright meteory ve stejnou dobu, kdy je vidí.

Brilantní ohnivá koule zachycená nad Atacama Large Millimeter / submillimeter Array (ALMA), která se nachází na náhorní plošině Chajnantor v chilských Andách.
ESO / C. Malin

Máte špatný den? To vám může přinejmenším poskytnout dočasnou „supervelmoc“ naslouchajících meteorů. Astronomická literatura je posetá zprávami pozorovatelů, kteří slyší jasné meteory, které se zdají syčivé, popové nebo pingové. Nedávná studie Nature: Scientific Reports from Sandia National Laboratories naznačuje možnou příčinu.

Většina z meteorů, které vidíte v noci, jsou drobná prachová zrna, která se vypalují, když proudí horní zemskou atmosférou rychlostí až 70 km za sekundu. Jednou za skvělou chvíli přichází něco opravdu velkého, řekněme, velikost golfového míče nebo větší, vyhoření v brilantním ohnivém displeji. (Ohnivá koule je meteor jasnější než -4 magnituda (tak jasná jako Venuše) a bolid je ohnivá koule s jasným koncovým zábleskem na konci jeho stezky.

Někdy pozorovatelé hlásí, že slyší zřetelné syčení nebo praskání doprovázející mnoho jasných ohnivých koulí současně s jasným bleskem. Ale problém se slyšením souběžných zvuků s meteory byl vždy vzdálenost. Nejen meteory se vyskytují v mírné horní atmosféře, která je špatným propagátorem zvuku, ale jsou také vzdálené a vyskytují se v mezosféře asi 47 až 62 mil nahoru. Zvuk na hladině moře se pohybuje rychlostí 767 mph. Přemýšlejte o blesku v letním dni a o tom, jak vždy uvidíte blesk několik sekund před příchodem bouřlivého hromu.

Meteor viděný, jak se šíří horní zemskou atmosférou, zachycený z Mezinárodní vesmírné stanice.
NASA

Přesto zprávy zvukových meteorů přetrvávají. Studie společnosti Sandia navrhuje, aby silné milisekundové záblesky zaznamenané v jasných ohnivých koulích byly dostatečně intenzivní, aby vyvolaly radiační zahřívání v dielektrických materiálech, jako jsou suché listí, oblečení nebo dokonce vlasy v blízkosti pozorovatele, prostřednictvím tzv. Fotoakustického efektu . Vyzařované povrchy zahřívají vzduch vedle nich a vytvářejí drobné tlakové oscilace - jinými slovy, zvuk. Studie ukazuje, že bolid kolem -12 v rozsahu (asi tak jasný jako úplněk) může vyvolat slyšitelný zvuk v dielektrickém materiálu kolem 25 decibelů, dostatečně hlasitý, aby byl slyšet. V kontextu je šepot 10 až 20 decibelů, na spodní hranici toho, co je stěží slyšitelné. Studie dokonce naznačuje, že kudrnaté vlasy (!) Mohou být ještě účinnějším převodníkem fotoakustického efektu.

„Zdá se důležité, že u lidí s kudrnatými vlasy se uvádí, že častěji uslyší souběžný zvuk z meteorů, “ uvádí studie. „Intuitivně by kudrnaté vlasy měly být dobrým převodníkem ze dvou důvodů. Vlasy v blízkosti uší vytvoří lokalizovaný zvukový tlak, takže je pravděpodobně slyšet. Také vlasy mají velký poměr povrchu k objemu, což maximalizuje tvorbu zvuku.

Fotoakustický efekt je generování zvuku po absorpci světla daným materiálem. Vynálezce Alexander Graham Bell poprvé zaznamenal fotoakustický efekt v roce 1880. Jeho vynález, známý jako fotophone, pracoval s použitím fotoakustického efektu.

Tento podivný efekt můžete vidět v akci, protože pár baterek jej používá k hraní tématu Imperial March od Star Wars: The Empire Strikes Back :

Studie uvádí, že silné milisekundové záblesky byly vidět prakticky u všech jasných bolidových meteorů dokumentovaných Českou ohnivou sítí. Počátkem večera 9. prosince 2014 síť zaznamenala jeden velmi geniální ohnivý míč o velikosti 15–15 stupňů s názvem EN091214. Pečlivá analýza jeho rychle se měnící intenzity ukázala, že několikrát za sekundu se objevily krátké světlice a několik svědků v okolí slyšelo zvuk. ve stejnou dobu. Výpočty ve studii naznačují, že intenzivní, rychle se měnící světlo ohnivé koule mělo produkovat hladinu zvuku 27 ± 3 decibelů, což je v souladu s účty svědků.

Brilantní ohnivá koule z 13. října 1990, zajatá Českou ohnivou sítí.
Evropská ohnivá síť / Wikimedia Creative Commons

Fotoakustický efekt versus elektrofonický zvuk

V průběhu let byly slyšitelné meteory vysvětleny jednoduše jako psychologický jev nebo snad lokálně vytvořený efekt vytvořený nízkofrekvenčními vlnami a jev známý jako elektrofonický zvuk . Edmond Halley sbíral účty očitých svědků o jasné ohnivé kouli, která byla vidět v Anglii v noci z 19. března 1718, kterou mnozí svědkové prohlašovali, „jak je to po ruce, jako by to bylo po ruce, “ syčel, Sám Halley.

Meteoritik Harvey Nininger zaznamenal fenomén slyšitelných meteorů ve své knize Z nebe z roku 1952. Nízkofrekvenční elektronická zvuková indukce způsobená vysokofrekvenčními emisemi VLF by se pohybovala v rozmezí 1 až 10 Hertzů a možná by vydávala zvuk z blízkých vodičů, jako jsou telefonní dráty, stromy nebo tráva. Zdálo se, že studie vedená japonským týmem v roce 1988 pozorující meteory Perseid tuto teorii potvrzuje. Ale toto vysvětlení mělo problém: ohnivé koule negenerují moc energie na rádiových vlnových délkách.

Jednou jsme "slyšeli" zřetelný sykot od jasného Perseida, který se prořezával horkou letní noční oblohou nad severní Maine. Tyto zprávy jsou jistě neoficiální a účinek je přinejlepším jemný. Naopak jsme sledovali brilantní zobrazení Leonid z roku 1998 z pouště v Kuvajtu, které produkovalo ohnivou kouli každých pár sekund, bez zvuku.

Mapa vydaná agenturou NASA v roce 2014, která ukazuje události po celém světě během dvou desetiletí. Data byla získána od senzorů amerického ministerstva obrany primárně sledováním jaderných testů po celém světě. Modré tečky označují noční události, zatímco oranžové tečky denní.
NASA / Planetární věda / US DoD

Proč nejsou zaznamenány další případy nebo možná skupinové výskyty slyšení stejného jevu? Zvuk obvykle popisovaný je jemný a prchavý, přinejlepším sotva nad šepotem. Podobný praskající nebo syčivý zvuk je údajně někdy doprovázen skvělými aurorovými displeji.

Konečně, existuje další způsob „slyšení meteorů“ ping na voliči FM. Jednoduše nalaďte své FM rádio na nevyužitou frekvenci a poslouchejte doprovodné praskání nebo ping meteoru, podobné výbuchům rádia občas roztroušeným po voliči FM bleskem. Ionizovaná stopa občas po jasném meteoru občas dokonce přivede vzdálenou rozhlasovou stanici na krátkou slyšitelnost.

Nezapomeňte nejen sledovat, ale také poslouchat ty jasné meteory na vaší příští ranní vigilii.

Poslouchejte zvukové ztvárnění Greensleeves vytvořené pomocí fotoakustického efektu. Benjamin Conley, jeden ze spoluautorů studie, hrál na housle a tento zvuk byl použit jako signál k pohonu světelného zdroje. Výstupní zvuk zachycený mikrofonem byl docela hlučný, ale určitě můžete rozeznat melodii. Poslouchejte stereo, pokud je to možné.