Bắc Cực quang kỳ ảo với âm thanh bí ẩn

• Fiona Amery
• BBC Future

2 giờ trước

Một số người tin rằng Bắc Cực quang phát ra âm thanh tanh tách, vù vù hoặc tiếng vo ve. Có phải vì họ có cảm nhận cực kỳ nhạy bén hay đó chỉ là ảo giác?

Đây là câu hỏi khiến những người quan sát đau đầu nhiều thế kỷ qua: liệu ánh sáng Bắc Cực quang màu xanh lục và đỏ thẫm kỳ ảo có phát ra âm thanh gì không?

Bắc Cực quang hình thành do tương tác giữa những phân tử ánh sáng mặt trời với các phân tử khí trong bầu khí quyển Trái Đất, và thường xảy ra gần các khu vực địa cực của hành tinh, nơi có từ trường mạnh nhất.

Tuy nhiên, không có nhiều tường thuật nói Bắc Cực quang có phát ra âm thanh, và nhiều nhà khoa học đã bác bỏ điều này trong suốt một thời gian dài.

Nhưng một nghiên cứu từ Phần Lan năm 2016 rốt cuộc xác nhận rằng Bắc Cực quang tạo ra âm thanh mà tai người có thể nghe được.

Một trong số các nhà nghiên cứu đã thu được âm thanh, có lẽ là do ánh sáng đầy quyến rũ đó tạo ra từ độ cao ước tính là 70m so với mặt đất.

Tuy nhiên, nguồn gốc của âm thanh vẫn còn là điều bí ẩn, vì người ta chỉ nghe được âm thanh này khi hội đủ một số điều kiện.

Nghiên cứu gần đây của tôi đã tập trung tìm hiểu các tài liệu trong quá khứ về âm thanh do Bắc Cực quang gây ra, nhằm hiểu về phương pháp nghiên cứu hiện tượng khó hiểu này cũng như quá trình xác nhận xem những âm thanh ghi nhận được là khách quan, là ảo giác hay do tưởng tượng.

Âm thanh do Bắc Cực quang gây ra là chủ đề được thảo luận sôi nổi trong vài thập niên đầu thế kỷ 20, khi có nhiều ghi nhận ở các khu vực vĩ độ bắc cho thấy thỉnh thoảng có âm thanh đi kèm với ánh sáng lộng lẫy trên bầu trời.

Các nhân chứng nói rằng họ nghe thấy âm thanh lách tách, tiếng vù vù hoặc vo ve khó nhận thấy trong tĩnh lặng giữa những đợt Bắc Cực quang cực kỳ dữ dội.

Chẳng hạn như đầu thập niên 1930, nhiều người đã mô tả trên báo The Shetland News, tuần báo của Quần đảo Shetland của Scotland ở khu vực cận vùng cực, mô tả âm thanh Bắc Cực quang tạo ra giống như \”tiếng vải lụa loạt xoạt\” hoặc \”hai tấm ván cọ xát bề mặt với nhau\”.

Những câu chuyện như vậy chứng thực qua lời kể tương tự từ Canada và Na Uy. Tuy nhiên, cộng đồng khoa học không tin lắm, đặc biệt là khi không mấy nhà thám hiểm phương Tây tuyên bố nghe thấy âm thanh khó nắm bắt như trên.

Độ đáng tin cậy của các tường thuật về âm thanh trong thời gian này gắn liền với các đo đạc về độ cao của Bắc Cực quang. Người ta cho rằng chỉ khi nào dải ánh sáng hạ thấp xuống bầu khí quyển Trái Đất nó mới có thể truyền âm thanh khiến tai người nghe được.

Vấn đề ở đây là kết quả ghi nhận trong Năm Quốc tế Địa Cực lần hai vào năm 1932-1933 cho thấy Bắc Cực quang thường xảy ra ở độ cao 100km so với Trái Đất, và rất hiếm khi xảy ra ở độ cao dưới 80km.

Điều này nghĩa là không thể nào có chuyện âm thanh do ánh sáng này phát ra có thể truyền tới bề mặt Trái Đất.

Với những phát hiện đó, các nhà vật lý lỗi lạc và các nhà khí tượng học vẫn tiếp tục hoài nghi và bác bỏ các bằng chứng về âm thanh do luồng sáng này gây ra, và coi cực quang xảy ra ở tầng rất thấp, gần với mặt đất là chuyện dân gian hoặc ảo giác xảy ra với thính giác.

Huân tước Oliver Lodge, nhà vật lý người Anh có tham dự phát triển công nghệ radio, bình luận rằng âm thanh của cực quang có vẻ là hiện tượng tâm lý xảy ra vì sự xuất hiện quá mức rực rỡ của cực quang – cũng như thiên thạch thỉnh thoảng gây ra âm thanh vù vù trong não người.

Tương tự, nhà khí tượng học George Clark Simpson cho rằng cực quang xuất hiện ở tầm thấp có lẽ là ảo giác do các đám mây tầng thấp gây ra.

Tuy nhiên, lời kể trong thế kỷ 20 của hai trợ lý của nhà thiên văn học nói rằng họ đã nghe thấy âm thanh cực quang, và điều này càng củng cố thêm tính hợp lý của rất nhiều các tường thuật cá nhân từng được đưa ra trước đó.

Một người viết rằng họ nghe thấy \”tiếng rít gió yếu ớt gây tò mò, rõ ràng, uyển chuyển, dường như theo đúng nhịp dao động của cực quang\”, trong khi người còn lại nghe thấy âm thanh như \”cỏ cháy hoặc tiếng bình phun xịt\”.

Dù cả hai mô tả đều rất thuyết phục, họ vẫn không thể giải thích được cơ chế cực quang vận hành.

Ảnh hưởng của từ trường Trái Đất

Câu trả lời nhận được nhiều ủng hộ nhất cho điều bí ẩn này lần đầu tiên được đưa ra một cách khá dè chừng vào năm 1923, là của Clarence Chant, nhà thiên văn học nổi tiếng người Canada.

Ông nói rằng sự dịch chuyển của Bắc Cực quang làm ảnh hưởng đến từ trường của Trái Đất, gây ra thay đổi về sự nhiễm điện tích trong bầu khí quyển, dù ở khoảng cách đáng kể.

Quá trình nhiễm điện tích này gây ra âm thanh lách tách gần bề mặt Trái Đất hơn khi nó gặp phải vật thể trên mặt đất, nghe như âm thanh của tĩnh điện.

Âm thanh này có thể xảy ra ngay trên quần áo của người quan sát hoặc trên mắt kính, hoặc xảy ra ở những vật thể xung quanh như cây thông hoặc trên những tấm vật liệu ở các tòa nhà.

Thuyết của ông Chant phù hợp với nhiều nhân chứng nói về âm thanh của cực quang, và cũng được củng cố bởi nhiều báo cáo về mùi của tầng ozone – mà nhiều người cho rằng nó có mùi kim khí giống như khi có tia lửa điện phát ra – khi Bắc Cực quang diễn ra.

Tuy nhiên, hầu như không ai chú ý đến nghiên cứu của Chant vào thập niên 1920, và mãi đến thập niên 1970 nghiên cứu này mới được hai nhà vật lý học nghiên cứu về cực quang ghi nhận khi họ xem lại những bằng chứng lịch sử.

Ngày nay, hầu hết các nhà khoa học công nhận lý thuyết của Chant dù vẫn còn một số tranh luận về cơ chế chính xác sản sinh ra âm thanh này.

Một điều đã rõ, đó là trong một số dịp hiếm hoi, cực quang tạo ra âm thanh mà tai người có thể nghe thấy.

Những báo cáo lạ lùng ghi nhận tiếng lách tách, vo ve hay ù ù đi cùng với ánh sáng mô tả trải nghiệm về âm thanh có thực – chứ không phải ảo giác hay tự tưởng tượng ra.

Nếu bạn muốn tự nghe thấy âm thanh Bắc Cực quang, có thể bạn phải dành nhiều thời gian ở các vùng cực, vì hiện tượng âm thanh cực quang chỉ phát ra trong khoảng 5% số lần cực quang hiển thị.

Người ta thường nghe thấy âm thanh rõ nhất ở các khu vực đỉnh núi cao, xung quanh có ít tòa nhà – vì vậy trải nghiệm này cũng không dễ tiếp cận.

Vài năm qua, âm thanh cực quang đã được khám phá về giá trị mỹ học, như những tác phẩm âm nhạc lấy cảm hứng và tạo nền tảng cho cách tương tác mới mẻ với những tín hiệu điện từ từ cực quang.

Nhạc sĩ người Latvia Ēriks Ešenvalds đã sử dụng những ghi chú từ nhà thám hiểm người Mỹ Charles Hall và chính khách người Na Uy Fridjtof Nansen để sáng tác nhạc.

Cả hai người đều nhận đã từng nghe thấy âm thanh cực quang.

Sáng tác của Ešenvalds, ca khúc có tên là Bắc Cực Quang, là sự đan cài giữa những báo cáo này với bản nhạc dân gian Latvia nói về hiện tượng âm thanh do cực quang gây ra, và do một ca sĩ giọng nam cao trình diễn.

Bạn cũng có thể nghe thấy tín hiệu radio của Bắc Cực quang tại nhà. Năm 2020, một chương trình trên kênh phát thanh BBC Radio 3 đã tái hiện lại bản ghi âm tần số radio rất thấp từ Bắc Cực Quang trên dải tần số có thể nghe được.

Dù đây không phải là âm thanh thực sự nghe thấy trực tiếp từ Bắc Cực quang trên đỉnh núi tuyết, nhưng nó vẫn đem lại cảm giác tuyệt vời trước sự nhất thời, phù du và biến động không ngừng của cực quang.

Bài tiếng Anh đã đăng trên BBC Future.