北极光能发出你能听到的声音吗？

几个世纪以来，这个问题一直困扰着观察家：北极光的绿光和红光是否能发出任何清晰的声音？

由于太阳粒子与地球大气中的气体分子相互作用，极光通常出现在地球两极附近，那里的磁场最强。然而，极光发出噪音的报道是罕见的，历史上科学家们对此不予理睬。

但芬兰在2016年的一项研究声称，最终证实了北极光确实能发出人耳可闻的声音。参与这项研究的一名研究人员录制的一段录音甚至声称捕捉到了地面以上70米处迷人灯光发出的声音。

尽管如此，声音背后的机制仍然有些神秘，声音必须满足的条件也是如此。我最近的研究回顾了极光声音的历史报道，以了解研究这种难以捉摸的现象的方法，以及确定所报道的声音是否客观、虚幻或虚构的过程。

历史索赔

在20世纪的前几十年，极光噪声是一个特别活跃的话题，当时来自北纬地区定居点的报道称，声音有时伴随着天空中迷人的光线。

目击者说，在特别猛烈的北极光显示期间，有一种安静的、几乎难以察觉的噼啪声、嗖嗖声或嗖嗖声。例如，在20世纪30年代初，个人证词开始涌入亚北极设得兰群岛周报《设得兰新闻》（Shetland News），将北极光的声音比作“丝绸沙沙作响”或“两块木板相接”

加拿大北部和挪威的类似证词证实了这些传说。然而，科学界并不那么信服，特别是考虑到很少有西方探险家声称自己听到过这些难以捉摸的噪音。

从那时起，极光噪声报告的可信度与北极光的高度测量密切相关。人们认为，只有那些下降到地球大气层较低位置的显示器才能传送人类耳朵能听到的声音。

这里的问题是，在1932-1933年的第二个国际极地年期间记录的结果发现极光最常发生在地球上方100公里处，很少发生在80公里以下。这意味着从光中发出的声音不可能传到地球表面。

听觉错觉？

鉴于这些发现，著名物理学家和气象学家仍然持怀疑态度，将极光声和极光极低的说法视为民间故事或听觉幻觉。

参与无线电技术发展的英国物理学家奥利弗·洛奇爵士（Sir Oliver Lodge）评论说，极光声音可能是一种心理现象，因为极光的外观栩栩如生，就像流星有时在大脑中发出嗖嗖声一样。同样，气象学家乔治·克拉克·辛普森（George Clark Simpson）认为，低空极光的出现很可能是低云干扰造成的错觉。

尽管如此，20世纪著名的极光科学家卡尔·斯特默（Carl Størmer）发表了他的两位助手撰写的报告，声称听过极光，为大量的个人报告增添了一些合法性。

Størmer的助手Hans Jelstrup说，他听到了一种“非常奇怪的微弱口哨声，明显波动，似乎完全跟随极光的振动”，而Tjönn先生则经历了一种类似“烧草或喷雾”的声音。尽管最后两次证词可能令人信服，他们仍然没有提出极光声音可以运作的机制。

声与光

1923年，加拿大著名天文学家克拉伦斯·钱特（Clarence Chant）首次试探性地提出了这个后来获得最多支持的持久谜团的答案。他认为北极光的运动改变了地球的磁场，导致大气带电的变化，即使在相当远的距离。

当它遇到地面上的物体时，这种带电会产生一种离地表更近的噼啪声，很像静电的声音。这可能发生在观察者的衣服或眼镜上，也可能发生在周围的物体上，包括杉树或建筑物的覆层。

Chant的理论与许多关于极光声音的描述有很好的相关性，偶尔也有关于臭氧气味的报道支持这一理论。据报道，臭氧带有一种金属气味，类似于北极光显示时的电火花。

然而，Chant的论文在20世纪20年代基本上没有被注意到，直到20世纪70年代两位极光物理学家重新审视历史证据时才得到认可。Chant的理论如今被科学家们广泛接受，尽管关于产生声音的机制到底是如何运作的仍有争议。

很明显，极光在极少数情况下会发出人类耳朵能听到的声音。伴随着灯光的噼啪声、嗖嗖声和嗡嗡声的恐怖报道描述了一种客观的听觉体验，而不是虚幻或想象的东西。

声音采样

如果你想亲自听到北极光，你可能需要在极地地区花费相当长的时间，因为听觉现象只在5%的极光显示中出现。在山顶上也最常见，周围只有几栋建筑，所以这不是一种特别容易到达的体验。

近年来，极光的声音已经被探索，因为它的美学价值，激发音乐作品，并奠定了新的方式与它的电磁信号交互的基础。

拉脱维亚作曲家Ēriks Ešenvalds在他的音乐中使用了来自美国探险家查尔斯·霍尔和挪威政治家弗里德·特托夫·南森（Fridjtof Nansen）的期刊摘录，两人都声称听到过北极光。他的作品《北极光》（Northern Lights）将这些报道与唯一已知的拉脱维亚民歌交织在一起，讲述了由男高音独唱的极光现象。

或者你也可以在家里收听北极光的无线电信号。2020年，BBC 3电台的一个节目将极光的极低频无线电记录重新映射到可听频谱上。尽管这些无线电频率与在雪山顶上亲身感受北极光发出的声音不同，但它们给人一种极光短暂、短暂和动态的感觉。