为什么极光会发出怪声？

北极光照亮挪威房舍上的天空。 PHOTOGRAPH BY SERGIO PITAMITZ, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

在加拿大，高耸的树木就像要碰触到明亮的极光。 PHOTOGRAPH BY NORBERT ROSING, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE

视频：阿拉斯加极光缩时影像。多姿多彩的阿拉斯加北极光秀由filmmaker Alexis Coram拍摄。

（神秘的地球uux.cn报道）据美国国家地理（撰文：Andrew Fazekas 编译：李昫岱）：为什么极光出现时会传来杂音？有新的理论提供了最佳解释。

夜空中炫目的北极光，一直以来赋予极地荒野传说诗意的色彩，不过近几世纪以来，有些传说提到：强烈极光会发出奇怪的声音。

目击者表示，逢强大极光出现时，会听见长达数分钟的声音，听起来像无线电的杂讯、微弱的爆裂声、轻微的沙沙声或嘶嘶声。虽然这些奇怪的声音，长期以来都被视为传言，不过芬兰科学家表示那些声音确实会发生，研究团队更认为他们已经找出原因了。

答案来自于寒冷夜晚大气层里的带电粒子。研究团队6月22日在瑞典斯德哥尔摩举办的波罗的海-北欧声学会议（Baltic-Nordic Acoustic Meeting）中发表结果，指出当太阳喷发的物质进入地球范围时，这些带电粒子会迅速放电，而形成啪啪声或其他噪音。

极光秀登场

从太阳吹出的太阳风夹带着大量的带电粒子，而极光就发生在这些带电粒子与地球的磁场相互作用之处。这些带电粒子像漏斗般汇集到地球的南北两极，然后进入大气层里，上演一场多采多姿的光影秀。

有时候，太阳会喷发出大量的带电粒子，当这些粒子朝地球而来时，会对地球磁场造成扰动，称之为「磁暴」（geomagnetic storms）。这些磁暴会对轨道上的卫星、甚至输电网路造成影响，不过它们同时也形成了最绚烂美丽的极光。

在此之前，关于极光声音的一个主要理论认为，这与针叶或松果有关。在磁暴发生的期间，大气层里会有出现相当高的电场，造成大气中和地面上物体的电荷差异很大。

像树叶或松果等尖锐的物体，它们极小的表面积会让电流放电，就像静电从门把上跳到手指头上，如此一来，就可能产生碎裂声。

2012年时，阿尔托大学（Aalto University）的研究学者列纳（Unto K. Laine）已证实，在极光最强烈的期间，声音是从树冠、大约地表上方70公尺的地方传出来的。

该团队持续研究后，提出一个关于极光的啪啪、砰砰及碎裂声更明确的解释。关键就在于「逆温层（inversion layer）」，在这个区域里空气温度随着随着高度而增加，这与高度越高、温度下降的正常现象相反。列纳表示这个现象在晴朗稳定的白天之后最常发生。太阳西下之后，暖空气上升，地表冷却下来，然而持续的稳定状态，让这两个区域的温度不会对流。

根据列纳及其团队的研究，这个逆温层就像瓶盖一样，把负电锁在它的下方，而正电在上方的空气中。当磁暴冲击地球时，瓶盖破裂而电力释放，就产生了这些奇异的声响。

这个理论与他们的观察结果相当吻合。他们发现60支最大声音的纪录，都是从地表上方约75公尺处录到的；这跟芬兰气象研究所测到的一般逆温层高度相同。

阿拉斯加大学的极光研究者拉曼赛（Dirk Lummerzheim）说：「极光的声音是个被许多科学家和其他人忽略的现象，认为这只是观察者的想像。」

「极光声音不只是一种由人类大脑建构出来的共同感觉（synesthesia），而是透过观测、纪录证明，列纳更提出物理过程来解释这个现象。」

极光直击

虽然强烈的太阳风暴可以在中纬度的地方引发极光，但是要观赏难以捉摸的极光秀，甚至听到它们的奇特声音，最好还是在接近极圈的地方。

大约在当地午夜的时间，尽可能找到户外最暗的地方，面向北方地平线观看。光害会使较弱的北极光黯然失色，因此在都市近郊处，往往只能看到较明显的极光。

通常一开始北方地平线会出现黯淡的绿色光带。如果有磁暴发生，你会看到多彩多姿的带状或帘状的极光，在夜空中摇曳生姿。

虽然无法保证在万里无云的夜晚必定能够看到极光，但还是有方法可以提高目睹的机会，例如到Spaceweather.com的网站上注册，它会发出电子邮件提醒用户极光的发生，该网站可以追踪太阳活动及喷发的状况，这些都和极光的形成有关。