为什么极光会发出神秘的声音？

　　极光是一种绚丽多彩的等离子体现象，其发生是由于太阳带电粒子流进入地球磁场，在地球南北两极附近地区的高空，夜间出现的灿烂美丽的光辉。地球的极光是来自地球磁层或太阳的高能带电粒子流使高层大气分子或原子激发而产生。
　　一直以来，有关神秘极光声音流传着许多传说，极光如此绚烂美丽，会发出声音吗？
　　20世纪前几十年，极光能不能发出声音是科学家们激烈争论的话题。北纬地区有目击者说在特别强烈的北极光出现时，会出现几乎察觉不到的爆裂声或嗖嗖声。20世纪30年代早期，在亚北极设得兰群岛周报上刊登过大量目击者的采访，他们说北极光会发出丝绸发出的沙沙声或把两块木板拍在一起的动静。
　　加拿大北部和挪威也出现过目击者，绝大多数科学家表示无法相信。这个时期极光有声报告的可信度与北极光的海拔测量密切相关。一些科学家则认为：只有那些下降到地球大气层较低的极光才能传出人耳能听到的声音。
　　1932至1933年第二个国际极地年的记录显示：极光最常发生在地球上空100公里的地方，而在80公里以下的地方很少见，这表明光发出的可辨识的声音不可能传输到地球表面。
　　然而，物理学家和气象学家仍然持怀疑的态度，认为极光出声是民间传说或听觉错觉。参与无线电技术发展的英国物理学家奥利弗洛奇爵士说：极光非常生动，可能导致出现一种心理现象，就像看流星时大脑中出现嗖嗖声一样。气象学家乔治克拉克辛普森认为，低空极光很可能是由低空云层的干扰造成的一种光学错觉。
　　后来又有两位天文学家的助手撰写报告，声称听到了极光的声音，其中一人写道：一种非常奇怪的微弱的哨声，有明显的波动，似乎与极光的振动完全一致；而另一位说听到了燃烧的草或喷雾的声音。但是两位都没有提到极光发声的运作机制。
　　1923年，加拿大天文学家克拉伦斯钱特首次试探性地提出了极光有声，他认为：北极光的运动改变了地球的磁场，导致大气电气化，即便是在相当远的距离，当电气化过程遇到地面物体时，会在离地表更近的地方产生劈啪声，类似静电的声音。这可能发生在观察者的衣服上，也可能发生在周围的物体上。
　　钱特的观点与许多关于极光声音的报道联系到了一起，也和偶尔被报道的臭氧气味有关联，即在北极光出现时，臭氧带有类似电火花的金属气味。钱特的观点在上个世纪20年代没有引起大众的注意，直到70年代，两位极光物理学家重新审视后才得到认可，不过对于产生声音的机制究竟如何运作仍然存在争议。
　　直到2012年，芬兰阿尔托大学声学工程师莱恩教授和他的同事们合理解释了北极光神秘声音的来源，这种声音产生于距地面70米的空中。而地球磁场干扰而产生的绚烂而变幻莫测的北极光，则是产生于距离地面120千米的高空。
　　为了找到声音的来源，科学家们利用了三个互相独立的麦克风，在观测点记录下了北极光的声音。接着对这些声音进行对比分析，从而最终确定了北极光声音的来源。当北极光在观测点出现的同时，芬兰气象研究所也同步测量到了伴随北极光产生了地磁干扰。
　　2016年，莱恩曾发表了一篇论文，把极光发生期间噼啪声和爆裂声的录音与芬兰气象研究所测量的温度曲线联系起来。这些数据不仅证明了极光与声音有关，而且还支持了自己的理论：声音是在距地面约70米处的逆温层放电产生的。
　　最近，莱恩教授在看不到北极光的情况下，捕捉到了极光的声音，他将极光录音与芬兰气象研究所的地磁活动测量值进行比较，其中60个最佳候选声音都与地磁场的变化有关。
　　莱恩教授表示：使用独立测量的地磁数据，可以以90的准确度预测录音中何时会出现极光；他的统计分析表明：地磁波动和极光声音之间存在因果关系。