Как появляется звук от падения метеоритов?

На протяжении веков бытует утверждение о том, что падающие звезды или метеориты шипят, проходя сквозь ночное небо. Скептики негативно отзывались о такой гипотезе: как звуковые волны, исходящие от метеоров, могут достигать нас так же быстро, как и световые? Теперь же ученые предложили теорию, объясняющую, как наши глаза и уши могли воспринимать "сигналы" от метеора почти одновременно. Гипотеза может объяснить и то, как полярные сияния могут создавать звуки, о которых часто заявляли коренные народы, живущие в высоких широтах.

Метеоры высвобождают огромное количество энергии при распаде в атмосфере. Они также излучают низкочастотные радиоволны, движущиеся почти со скоростью света. Некоторые ученые предположили, что эти радиоволны и являются источником звука, который сопровождает появление метеоров на Земле. Волны могут приводить к вибрации самых различных предметов, что наши уши воспринимают как звук от 20 до 20 000 Гц. Это явление, называемое электрофоникой, является общепризнанным принципом. "Преобразование электромагнитных волн в звуковые ... это именно то, как работает ваше радио," — говорит по этому поводу Колин Прайс, соавтор нового исследования из Израиля.

Такие трансформации волн могут происходить и в естественных природных условиях. Но подкрепить гипотезу фактами было непросто. Сообщений о "шумных" метеорах поступало не так много — всего-то 40 в прошлом году, согласно Американскому метеорологическому сообществу. И учитывая то, что большинство из этих сообщений были сделаны любителями, аудиозаписей не сохранилось. Более того, оставался открытым ключевой вопрос: как метеоры вообще создают низкочастотные радиоволны?

Колин Прайс и его коллега Майкл Келли, физик из Корнельского университета, разработали модель, чтобы ответить на этот вопрос. При прохождении метеора через атмосферу Земли, он ионизирует воздух вокруг, расщепляя его на тяжелые, положительно заряженные ионы, и более легкие, отрицательно заряженные электроны. Ионы следуют за метеором, в то время как электроны отклоняются от планеты магнитным полем. Такое разделение положительных и отрицательных зарядов в следе от метеора создает электрическое поле. Электрический ток, являющийся неотъемлемой компонентой эл. поля, — это главная причина появления радиоволн, так говорит нам модель Прайса и Келли. Ученые также выделяют, что размер метеора и его скорость прохождения через атмосферу влияют на частоту радиоволн.

Ранее в этом году другая исследовательская группа представляла иную гипотезу, чтобы объяснить происхождение звуков метеоров. Ученые предположили, что видимый свет от метеора нагревает различные предметы, которые затем вибрируют и производят звуковые волны. Однако эта гипотеза требует "огромного" источника света, утверждает Прайс. Только метеоры, сравнимые по яркости с полной Луной, могут излучать достаточно света для создания таких звуковых волн. Согласно же новой теории, все метеоры генерируют радиоволны, которые могут создавать звуки, а некоторые из них даже доступны нашему слуху.

Ученые предполагают и то, что их модель сможет объяснить сообщения о "хлопках", сопровождающих полярные сияния. Эти звуки занимают большое место в рассказах северных коренных народов США, Гренландии и Канады. "Сияния также создают радиоволны, которые могут легко достигать Земли," — сообщает Келли.

Сложно смоделировать, что в действительности происходит в атмосфере Земли, когда мельчайшие частицы пыли взлетают со скоростью 50 или более км/с. Приведенная модель, однако же, является отличной заменой предыдущей, поскольку она предоставляет гораздо больше доказательств своей состоятельности. "Новая гипотеза "разумна"," — характеризует ее Меерс Оппенгейм, астроном из Бостонского университета, с чем крайне сложно не согласиться.

Источник: www.sciencemag.org