○楊 睿
我們知道,聲波只有通過介質才能傳播。但是在宇宙中存在大量的星體,它們也是物質,卻為何不能傳播聲音呢?原因在于宇宙實在是太大了,還因為星際空間中并沒有任何物質,所以聲音不能傳播。然而有趣的是,無線電波(電磁波)卻可以在宇宙空間的真空中傳播。
太空中并不“空”,也不像我們以為的那樣“萬籟俱寂”。雖然嚴格來講,太空是真空的,但太空中仍然包含著被磁場和電場控制的高能粒子。這些粒子和地球上的東西不同。在被磁場包圍的區(qū)域內,如地球周圍的太空環(huán)境中,粒子被各種運動的電磁波(等離子體波)拋來甩去,永不停歇。這些等離子體波就像咆哮奔騰的海浪一樣,創(chuàng)造出一種富有節(jié)奏的音樂。如借助合適的工具,我們就可以聽到太空的聲音。
像海浪橫過海洋一樣,太空中的干擾也會掀起洶涌的電波。波動的電場和磁場穿過離子塊和等離子體中的電子,讓其中一些粒子加速產生電波。這種相互作用控制了高能粒子在近地環(huán)境中的增減,使其維持平衡。
有一種等離子體波一直存在近地環(huán)境中,它會發(fā)出哨聲模波。穿過的等離子體不同,電波產生的聲音也不同。比如,緊緊圍繞著地球的區(qū)域被稱為等離子層,這里的冷等離子體相對比較密集。這一區(qū)域內的電波聽起來就和區(qū)域外的電波完全不同。雖然不同的哨聲模波產生的聲音不同,但它們都以相同的方式移動,具有相同的電磁性質。
光線照射到地面,放電也可以觸發(fā)哨聲模波。一部分電波逃離大氣層,像碰碰車一樣沿著地球南北極之間的磁場線碰撞。閃電產生一系列不同頻率的波,頻率越高速度越快,因此電波產生的聲音音調也會越來越低。“哨聲模波”的名字就由此而來。
在等離子層之外,等離子體更加脆弱,溫度也相對更高一點。這里的哨聲模波更像是一種音調漸高的唧唧聲,就像一群鳥在嘰嘰喳喳地叫。這種電波被稱為合聲波。電子被推向地球暗面時會產生合聲波。這些低能電子撞擊等離子體時,會與等離子體中的粒子相互作用,傳遞能量,產生獨特的升調。
在等離子層中傳播的哨聲模波被稱為等離子層嘶聲。有科學家認為,嘶聲也是由閃電引起的;但另有科學家認為,這可能是由等離子層內泄漏的合聲波引起的。合聲波和嘶聲都是近地環(huán)境中的音調“升記號”。