来自太空的“音乐” [复制链接]

第7版(国际)
专栏：科技漫话

　　来自太空的“音乐”
　　李喜先
　　在一般人的想象中，太空是一片广阔寂寥的世界，何来悦耳动听的“音乐”？然而事实并非如此。在自然界广泛存在着各种频段的电磁波，其中来自外层空间的部分电磁波也能到达地面，如果利用能接收几百至几千赫的低频接收机，就能听到来自外空的各种动听的声音。其中，一类富有音乐性而类似吹哨，被科学家称为哨声波；另一类悦耳动听似鸟鸣，被称为甚低频发射。
　　现在说起来，哨声波以及甚低频发射似乎有些神秘。其实，早在1886年，人们已经接触到这种现象。那时候，人们在长途电话线中有时能听到“呼呼”的哨声，这就是我们所说的哨声波。后来，到了20世纪30年代，科学家逐渐对哨声波产生了兴趣。1957年国际地球物理年后，科学家们已把它们列为自然界的一种重要的信息来研究，并且给它取了一个非常好听的名字“来自太空的音乐”。
　　哨声波是怎样形成的呢？它来源于闪电，特别是云层与地面之间的闪电。这些闪电就像一个强大的发射天线，能激发起各种频段的电磁波。其中声频波段的电磁波能穿透地球上空几百公里厚的电离层，沿着地球空间磁场方向传播。由于哨声波的能量强，能在地球表面传播数次后才逐渐减弱，所以在接收机中能听到几次回声。在哨声波中，频率较高的部分传播较快，频率较低的部分传播较慢。因此，在接收机中先听到尖锐的声音，后听到比较粗的声音，也就是从高到低的下滑调。最后，犹如田径运动员赛跑一样，经过几圈之后，先后差距越拉越大，整个下滑调变得越来越长了，类如吹口哨的声音就是这样形成的。
　　比哨声更复杂的是类似鸟鸣的甚低频发射，它是由宇宙空间中的高速带电粒子流所激发的。由于激发源的不同，它可以形成很多类型的“音乐声”，类似各种各样的鸟叫声，如合声、上升调、下降调等。
　　哨声波和甚低频发射可谓无处不在。它们的传播遍及巨大的地球空间，不仅在地球表面上，而且在探空火箭和人造卫星上均可接收到。对空间物理学家来说，这些信号绝非仅仅美妙动听，它们还是研究探测宇宙空间的重要手段。为什么这样讲？因为哨声波和甚低频发射属于空间等离子体波的一种类型。在空间等离子体中传播，容易受到周围介质的影响，如空间磁场、太阳活动和地磁活动导致空间环境变化，都能够改变哨声波的传播。所以，通过研究哨声波信号的变化规律，就有可能推断出电子密度、电离层结构以及太阳活动、地磁活动的变化。通过对木星、土星等星球周围空间电磁波变化的研究，可以推断出这些行星周围的环境状况。
　　“来自太空的音乐”变幻神奇，携带着外层空间的丰富信息，正等待着人们去破译。