Det är en fråga som har förbryllat observatörer i århundraden:producerar de fantastiska gröna och röda ljusskärmarna från aurora borealis något märkbart ljud?

Trollas av interaktionen mellan solpartiklar och gasmolekyler i jordens atmosfär, norrsken förekommer i allmänhet nära jordens poler, där magnetfältet är starkast. Rapporter om norrsken som ger ett ljud, dock, är sällsynta - och avvisades historiskt av forskare.

Men en finsk studie 2016 påstod att äntligen ha bekräftat att norrsken verkligen producerar ljud som hörs för det mänskliga örat. En inspelning gjord av en av forskarna som deltog i studien påstod till och med att han fångat ljudet från de fängslande lamporna 70 meter över marknivå.

Fortfarande, mekanismen bakom ljudet förblir något mystisk, liksom villkoren som måste vara uppfyllda för att ljudet ska höras. Min senaste forskning tar en titt på historiska rapporter om auroral ljud för att förstå metoderna för att undersöka detta svårfångade fenomen och processen att fastställa om rapporterade ljud var objektiva, illusion av imaginär.

Historiska påståenden

Auroral buller var föremål för särskilt livlig debatt under 1900 -talets första decennier, när berättelser från bosättningar över norra breddgrader rapporterade att ljud ibland åtföljde de fascinerande ljusskärmarna i deras himmel.

Vittnen berättade om ett tyst, nästan omärklig sprakning, viskande eller susande ljud vid särskilt våldsamma norrsken. I början av 1930 -talet, till exempel, personliga vittnesmål började strömma in i Shetland News, veckotidningen för de subarktiska Shetlandsöarna, att likna norrskenets ljud med "prasslande siden" eller "två plankor som möter platta vägar".

Dessa berättelser bekräftades av liknande vittnesbörd från norra Kanada och Norge. Men det vetenskapliga samfundet var mindre än övertygat, särskilt med tanke på att väldigt få västerländska upptäcktsresande påstod sig ha hört de svårfångade ljuden själva.

Trovärdigheten för auroral bullerrapporter från denna tid var intimt knuten till höjdmätningar av norrskenet. Man ansåg att endast de skärmar som sjönk lågt ner i jordens atmosfär skulle kunna överföra ljud som kunde höras av det mänskliga örat.

Problemet här var att de resultat som registrerades under andra internationella polaråret 1932–3 hittade norrsken som oftast ägde rum 100 km över jorden, och mycket sällan under 80 km. Detta föreslog att det skulle vara omöjligt att urskilja ljud från ljusen till jordens yta.

Auditiva illusioner?

Med tanke på dessa fynd, framstående fysiker och meteorologer var skeptiska, avfärdar berättelser om auroral ljud och mycket låga auroror som folkloristiska berättelser eller hörsel illusioner.

Sir Oliver Lodge, den brittiska fysikern involverad i utvecklingen av radioteknik, kommenterade att auroral ljud kan vara ett psykologiskt fenomen på grund av livligheten i aurorans utseende - precis som meteorer ibland framkallar ett tjusande ljud i hjärnan. Liknande, meteorologen George Clark Simpson hävdade att utseendet på låga norrsken troligen var en optisk illusion orsakad av störningar av låga moln.

Ändå, 1900 -talets ledande norrforskare, Carl Størmer, publicerade konton skrivna av två av hans assistenter som påstod sig ha hört norrskenet, lägga till viss legitimitet för den stora mängden personliga rapporter.

Størmers assistent Hans Jelstrup sa att han hade hört ett "mycket nyfiket svagt visslande ljud, klart odulerande, som tycktes följa exakt aurorans vibrationer, "medan herr Tjönn upplevde ett ljud som" brinnande gräs eller spray. "Så övertygande som dessa två sista vittnesmål kan ha varit, de föreslog fortfarande inte en mekanism med vilken auroral ljud kunde fungera.

Ljud och ljus

Svaret på detta bestående mysterium som därefter har fått mest stöd föreslogs preliminärt 1923 av Clarence Chant, en välkänd kanadensisk astronom. Han hävdade att norrskenets rörelse förändrar jordens magnetfält, inducerar förändringar i elektrifiering av atmosfären, även på ett betydande avstånd.

Denna elektrifiering ger ett sprakande ljud mycket närmare jordens yta när det möter föremål på marken, ungefär som ljudet av statisk. Detta kan ske på observatörens kläder eller glasögon, eller möjligen i omgivande föremål inklusive granar eller beklädnad av byggnader.

Chants teori korrelerar väl med många berättelser om auroral ljud, och stöds också av enstaka rapporter om lukten av ozon - som enligt uppgift bär en metallisk lukt som liknar en elektrisk gnista - under norrsken.

Ändå gick Chants papper i stort sett obemärkt under 1920 -talet, fick först erkännande på 1970 -talet när två auroralfysiker återbesökte de historiska bevisen. Chants teori accepteras till stor del av forskare idag, även om det fortfarande finns debatt om hur mekanismen för att producera ljudet fungerar.

Det som är klart är att norrsken gör, vid sällsynta tillfällen, få ljud att höras för det mänskliga örat. De kusliga rapporterna om sprakande, susande och surrande ljud som följer med lamporna beskriver en objektiv hörbar upplevelse - inte något illusoriskt eller föreställt.

Provtagning av ljudet

Om du vill höra norrskenet själv, du kan behöva spendera en hel del tid i Polarregionerna, med tanke på ljudfenomenet presenterar sig bara i 5% av våldsamma aurorala uppvisningar. Det hörs också oftast på toppen av bergen, omgiven av bara några få byggnader - så det är inte en särskilt tillgänglig upplevelse.

Under de senaste åren har ljudet av norrsken har ändå undersökts för sitt estetiska värde, inspirerande musikaliska kompositioner och lägger grunden för nya sätt att interagera med dess elektromagnetiska signaler.

Den lettiska kompositören Ēriks Ešenvalds har använt tidningsutdrag från den amerikanska upptäcktsresanden Charles Hall och den norska statsmannen Fridjtof Nansen, båda påstod sig ha hört norrskenet, i hans musik. Hans komposition, Norrsken, sammanflätar dessa rapporter med den enda kända lettiska folksången som berättar om fenomenet auroral ljud, sjunger av ett tenorsolo.

Eller så kan du också lyssna på norrskenets radiosignaler hemma. År 2020, ett BBC 3 -radioprogram gjorde om mycket lågfrekventa radioinspelningar av auroran till det hörbara spektrumet. Även om det inte är samma sak som att uppfatta hörbara ljud från norrskenet personligen på en snöig bergstopp, dessa radiofrekvenser ger en fantastisk känsla av norrskenets övergående, flyktig och dynamisk natur.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.