Fysik av norrskensljud. Kredit:Unto K. Laine, Professor Emeritus
En ny studie visar att ljuden som genereras på en höjd av 70 till 80 meter är resultatet av aktiveringen av Schumann-resonanser.
Studien är en fortsättning på en hypotes att Unto K. Laine, Professor Emeritus, publicerades för tre år sedan om ursprunget till de ljud som hördes under norrskensvisningarna. Hans teori postulerade att ljuden genereras när en magnetisk storm orsakar laddningar i temperaturinversionsskiktet i den lägre atmosfären, att släppas ut på en höjd av 70 till 80 meter.
En färsk forskningsartikel presenterad av Laine vid ICSV26-kongressen i Montreal ger en mer detaljerad redogörelse för ljudgenereringen. Enligt denna studie, när norrskenet inträffar, spektrumet av det sprakande ljudets tidshölje (eller med andra ord, de snabba förändringarna i ljudamplituden) innehåller frekvenser av Schumann-resonanserna.
Schumann-resonanserna hänvisar till de lågfrekventa elektromagnetiska resonanserna som förekommer runt jorden, den starkaste av dem är under 50 Hz. Laine har nu observerat att dessa resonanser genererade liknande rytmiska strukturer i alla uppmätta sprakande ljud.
"Tidigare internationell forskning har visat att en geomagnetisk storm som inträffar under norrskenet förstärker Schumann-resonanserna. För första gången, sådana resonanser har visat sig aktivera ljudgenereringsmekanismen i temperaturinversionsskiktet på höjder mellan 70 och 80 meter där de ackumulerade elektriska laddningarna ger upphov till koronaurladdningar och sprakande ljud. Förutom de nio lägsta Schumann-resonanserna, spektra inkluderar också deras skillnad och summafrekvenser eller med andra ord, distorsionskomponenter. Denna icke-linjäritet ger också stöd till hypotesen om auroral ljudgenerering, säger Laine.
Forskningsmaterialet bestod av 25 ljudhändelser uppmätta på marken i september 2001 och i mars 2012 i södra Finland, under visning av aktivt norrsken. Även om mätningarna utfördes på olika platser med olika utrustning, resultaten pekar ändå åt samma håll.
Resultaten kommer att publiceras idag (10 juli) på ICSV26-kongressen i Montreal, som samlar mer än 2, 000 forskare inom akustik från hela världen.