Una nueva versión del misterio del meteorito audible

Un estudio reciente sugiere un mecanismo plausible para explicar por qué los observadores a veces escuchan meteoros superbrillantes al mismo tiempo que los ven.

Una brillante bola de fuego capturada sobre la gran matriz de Milímetro / submilímetro de Atacama (ALMA) ubicada en la meseta de Chajnantor en los Andes chilenos.
ESO / C. Malin

¿Tienes un mal día de cabello? Esto podría al menos darle la "superpotencia" temporal de escuchar meteoritos. La literatura astronómica está salpicada de informes de observadores que escuchan meteoritos brillantes que parecen silbar, estallar o hacer ping. Ahora, un estudio reciente en Nature: Scientific Reports de Sandia National Laboratories sugiere una posible causa.

La mayoría de los meteoritos que ves en la noche son pequeños granos de polvo, que se queman a medida que atraviesan la atmósfera superior de la Tierra a velocidades de hasta 43 millas (70 km) por segundo. De vez en cuando, entra algo realmente grande, digamos, del tamaño de una pelota de golf o más grande, que arde en una brillante pantalla de bola de fuego. (Una bola de fuego es un meteorito más brillante que –4 de magnitud (tan brillante como Venus), y un bólido es una bola de fuego con un destello terminal brillante al final de su rastro.

A veces, los observadores informan haber escuchado un silbido o crujido distinto que acompaña a muchas bolas de fuego brillantes simultáneamente con el destello brillante. Pero el problema de escuchar sonidos concurrentes con meteoritos siempre ha sido la distancia involucrada. Los meteoros no solo se producen en la tenue atmósfera superior, que es un pobre propagador del sonido, sino que también son distantes y se producen en la mesosfera, a unas 47 a 62 millas de altura. El sonido a nivel del mar viaja a 767 mph. Piense en un rayo en un día de verano y en cómo siempre ve el destello varios segundos antes de que llegue el trueno.

Un meteorito visto a través de la atmósfera superior de la Tierra, capturado desde la Estación Espacial Internacional.
NASA

Y, sin embargo, persisten los informes de meteoros audibles. El estudio de Sandia propone que los destellos fuertes de milisegundos de largo registrados en bolas de fuego brillantes son lo suficientemente intensos como para inducir el calentamiento radiativo en materiales dieléctricos como hojas secas, ropa o incluso cabello cerca del observador, a través del llamado efecto fotoacústico . Las superficies irradiadas calientan el aire a su lado, produciendo pequeñas oscilaciones de presión, en otras palabras, sonido. El estudio muestra que un bólido de alrededor de –12 de magnitud (casi tan brillante como una Luna llena) puede inducir un sonido audible en material dieléctrico de alrededor de 25 decibelios, lo suficientemente alto como para ser escuchado. Para el contexto, un susurro es de 10 a 20 decibelios, en el umbral inferior de lo que apenas es audible. El estudio incluso sugiere que el cabello encrespado (!) Podría ser un transductor aún más efectivo del efecto fotoacústico.

"Parece significativo que las personas con cabello encrespado tengan más probabilidades de escuchar el sonido concurrente de los meteoritos", señala el estudio. "Intuitivamente, el cabello encrespado debería ser un buen transductor por dos razones. El cabello cerca de las orejas creará presión de sonido localizada, por lo que es probable que se escuche. Además, el cabello tiene una gran relación superficie-volumen, lo que maximiza la creación de sonido".

El efecto fotoacústico es la generación de sonido después de la absorción de luz por un material dado. El inventor Alexander Graham Bell notó por primera vez el efecto fotoacústico en 1880. Su invento, conocido como fotófono, trabajó utilizando el efecto fotoacústico.

Puedes presenciar este extraño efecto en acción cuando un par de linternas lo usan para tocar el tema de La Marcha Imperial de Star Wars: El Imperio Contraataca :

El estudio señala que se observaron fuertes destellos de milisegundos en prácticamente todos los meteoritos de bólidos brillantes documentados por la red checa Fireball Network. La red grabó una bola de fuego particularmente brillante de magnitud 15 llamada EN091214 a principios de la tarde del 9 de diciembre de 2014. Un análisis cuidadoso de su intensidad cambiante rápidamente mostró llamaradas decenas de veces por segundo, y varios testigos en las cercanías escucharon el sonido. al mismo tiempo. Los cálculos en el estudio sugieren que la luz intensa y rápidamente variable de la bola de fuego debería haber producido un nivel de sonido de 27 ± 3 decibelios, de acuerdo con los relatos de testigos oyentes.

Una bola de fuego brillante del 13 de octubre de 1990, capturada por la red checa de bolas de fuego.
Red Europea de Bola de Fuego / Wikimedia Creative Commons

El efecto fotoacústico versus el sonido electrofónico

Con los años, los meteoros audibles se han explicado simplemente como un fenómeno psicológico, o tal vez un efecto producido localmente creado por ondas de baja frecuencia y un fenómeno conocido como sonido electrofónico . Edmond Halley recolectó relatos de testigos oculares de una bola de fuego brillante vista sobre Inglaterra en la noche del 19 de marzo de 1718, que muchos testigos afirmaron "silbido", como si hubiera estado muy cerca ", un reclamo desestimado por Halley mismo.

El meteorólogo Harvey Nininger relató el fenómeno de los meteoros audibles en su libro de 1952 Out of the Sky . La inducción de sonido electrofónico de baja frecuencia de las emisiones de radio VLF correría en el rango de 1 a 10 Hertz y tal vez produciría sonido de conductores cercanos como cables telefónicos, árboles o césped. Un estudio dirigido por un equipo japonés en 1988 observando los meteoritos Perseidas parecía confirmar esta teoría. Pero esta explicación tenía un problema: las bolas de fuego no generan mucha energía en las longitudes de onda de radio.

Una vez "escuchamos" un silbido distintivo de una brillante Perseida mientras cortaba el cielo caliente de la noche de verano sobre el norte de Maine. Tales informes son anecdóticos con seguridad, y el efecto es sutil en el mejor de los casos. Por el contrario, vimos una brillante exhibición de las Leónidas de 1998 desde los desiertos de Kuwait que producía una bola de fuego cada pocos segundos, sin un sonido.

Un mapa publicado por la NASA en 2014 que muestra eventos de bolide en todo el mundo durante dos décadas. Los datos se obtuvieron de los sensores del Departamento de Defensa de los EE. UU. Principalmente para detectar pruebas nucleares en todo el mundo. Los puntos azules denotan eventos nocturnos, mientras que los puntos naranjas marcan los diurnos.
NASA / Ciencia Planetaria / DoD de EE. UU.

¿Por qué no hay más instancias registradas, o quizás ocurrencias grupales de escuchar el mismo fenómeno? Bueno, el sonido generalmente descrito es sutil y fugaz, apenas un susurro en el mejor de los casos. Se dice que un crujido o silbido similar a veces también acompaña a las brillantes pantallas de auroras.

Finalmente, hay otra forma de "escuchar meteoritos" haciendo ping en el dial FM. Simplemente sintonice su radio FM a una frecuencia no utilizada y escuche un crujido o un ping de un meteorito, similar a los estallidos de radio ocasionalmente esparcidos en el dial FM por un rayo. Ocasionalmente, el rastro ionizado a raíz de un meteoro brillante incluso hará que una estación de radio distante tenga una breve audibilidad.

Asegúrese de no solo mirar, sino también escuchar esos meteoritos brillantes en su próxima vigilia matutina.

Escuche una reproducción de audio de Greensleeves creada con el efecto fotoacústico. Benjamin Conley, uno de los coautores del estudio, tocó su violín, y ese sonido se utilizó como señal para conducir una fuente de luz. El sonido de salida capturado por el micrófono era bastante ruidoso, pero definitivamente puedes distinguir la melodía. Escucha en estéreo si es posible.