(接續上一期)
於是,凱描述了這樣一幅圖景:當一顆流星墜入地球大氣層時,使其周圍的大氣分子電離,從而形成一條長長的電離氣柱,稱為“流星餘跡”,這樣的氣體叫作“等離子體”。流星劃過以後的幾米範圍內,電離氣柱還平靜如初,但更遠的地方就開始激烈湍動了。因為等離子體由離子、電子等混合而成,它們能夠擾動地磁場。等離子體翻江倒海般地飛旋攪動,以至使規則的磁力線變得像義大利麵條似的交錯纏繞。一旦流星走完它的歷程,電離氣柱恢復到冷卻狀態,它裡面的離子和電子立馬各歸其位,重新結合。再看看那些扭成一團的磁力線,這時候迫不及待地舒展開來,因振動而發出極低電磁波。這樣的情形,就好比我們猛力拉動小提琴琴絃再鬆開。凱相信,這些電磁波傳播的範圍在幾百千米以上。他把這種由無線電波產生的聲音命名為“電響聲”。
極光低吟——太陽風的餘韻
幾個世紀以來,南北兩極的極光在讓人賞心悅目的同時,也讓人疑團重重。極光的沙沙作響被當作空中彩幕的背景音樂,也被愛斯基摩人看作亡靈的嗚咽。伴隨著流星呼嘯而過,一些人聽到極光在低唱,而另一些人哪怕距離很近,也聽而不聞——這就是那些聲音被當作幻覺來描述的原因之一。
極光是怎麼發生的?19世紀後半葉,物理學證明,極光是地球周圍的一種大規模的“放電風暴”:當太陽風向地球“吹”來時,地球磁場迫使一部分太陽風沿著磁力線集中到地球的南北磁極。當它們闖入極地的高層大氣時,同大氣中的分子和原子碰撞,從而使大氣中的分子和原子激發出輝光,引起極光。那些特有的紅色和綠色輝光就來自於電離氮和氧分子。科學家還記錄到異常高的電場現象,因此很多人相信這些電場是極光產生聲音的原因。
凱相信,他的理論同樣適用於極光。他說,由於電場很難強到能產生快速放電的地步,因此極光的沙沙聲響一定另有原因。他認為,極光的聲音也是由低頻率的某種電磁波引起的,而且這種電磁波看來是由來自太陽風的高速粒子流(離子和電子)產生的。
凱認為大型流星和極光的聲音,都可以用他的模型來解釋。但是太陽系中的流星體是大小差別極為懸殊的碎塊,發出的聲音也不會同出一轍,比如極小的流星發出的是“砰砰”聲。而根據凱的模型,只有直徑在1米以上的流星體才有產生“電響聲”的機會,且聲音為“嘶嘶”聲。而小流星由多孔易碎物質構成,重量比一顆幹豌豆還輕。這些小東西一進入大氣層,立刻燃燒殆盡,發出的聲音也相當短促。對這種現象,該作如何解釋呢?
加拿大天文學家馬丁·比奇提出了“爆炸模型”。他是這樣解釋的:當一顆飛速前進的小流星分崩離析的時候,會突然形成電磁訊號。在這一過程中,振動波會侵入流星後面的等離子體。由於等離子體中的電子和離子質量不同,較輕的電子在前面運動,從而和在後面移動較慢的離子分離,這被稱為“空間充電”,也就是使電子的負電荷同離子的正電荷分離。這一分離是不穩定的,正負電荷很快又重新結合,然而,這種結合還是發生在“短命”的電場突然釋放極低頻電磁波之後。當電磁波到達地面時,就產生可聽見的聲音,這與凱的模型原理一致。這些電磁訊號傳遞到人們耳朵時就是非常的“砰”的一聲。
儘管科學家作出了許多努力,仍然沒有一種理論能完善地揭開所有星語之謎。
(全文完)