Таємничі звуки: вирішення загадки

Одного суботнього ранку 2010 року Джоді Сміт, мешканка Кароліна Біч, Північна Кароліна, була потривожена досить незвичайним, швидко наростаючим звуком. Вона була не одна, оскільки, коли вона вибігла на вулицю, вона врізалася в натовп сусідів, так само потривожених цим шумом.

Ясне синє небо виключало можливість грому. Тоді Сміт повернулася в будинок і на Фейсбуці виклала повідомлення, в якому просила відгукнутися всіх, хто чув ці звуки. Через кілька хвилин вона отримала безліч підтвердних відповідей, деякі автори яких перебували на відстані 25 кілометрів від неї.

Сміт ці звуки чула не вперше. Вона каже, що чує такі швидко наростаючі звуки по кілька разів на рік. Місцевий журналіст Колін Хакман вирішив дослідити ці звуки, але виявився просто не в змозі пояснити їх якою б то не було людською діяльністю. Ці звуки не могли породити ні військові ні, наприклад, вибухи в кар'єрі. «Я чув ці звуки кілька разів і в них дійсно ховається таємниця», - стверджує Хакман.

Жителі Північної Кароліни не єдині, що чули незрозумілі швидко наростаючі звуки. Відомості про дивний гуркіт, свист і вибухи у всьому світі з'являлися протягом багатьох століть. У районі озера Сенека, штат Нью Йорк, США, їх називають «зброя Сенеки», в італійських Аппенінах вони описані як «brontidi», що означає подібний грому, в Японії вони «yan», а на узбережжі Бельгії їх називають «mistpouffers», або відрижка туману.

Так у чому ж їх причина? Деякі з цих звуків мають цілком очевидні пояснення, скажімо, шторму або схлопування океанських хвиль. Але в багатьох випадках, таких як у Північній Кароліні, ніхто не знає причини цих звуків. Але це не зупиняє людей, які пропонують свої пояснення. І якщо деякі з їхніх теорій виявляться вірними, вони можуть змінити наші уявлення настільки, що ми визнаємо - сама земля може видавати ці звуки.

Таємничі звуки мають довгу історію. Наприклад, село Мудус у штаті Орегон корінні американці спочатку називали Machimoodus, або «місце поганих шумів». У 1938 році сейсмолог - любитель Чарльз Девісон задокументував звуки, які чують по всій Великобританії, супроводивши їх поясненнями починаючи від шуму двигунів і пострілу віддаленого знаряддя до шуму величезного скупчення куріпок (Bulletin of the Seismological Society of America, vol 28, p 147)

Найбільш імовірним поясненням багатьох звуків є грім. Ці звуки породжуються різким розширенням повітря внаслідок різкого збільшення тиску і температури навколо каналу блискавки. У прибережних місцевостях океан може виступати як інше джерело звуків. Якщо вірити Мілтону Гарсезе, експерту акустики з університету Гаваї, існує безліч способів, якими океан може породити швидко наростаючі звуки. Це і гребінь хвилі, що падає на поверхню океану, повітря, що видавлюється з хвилі, гігантську хмару бульбашок, присутніх у хвилях або просто хвиля, що врізається в берегову лінію. Такі звуки досить гучні і добре відомі серфенгістам. Такі звуки можуть легко проходити над сушею на відстані в кілька миль в глиб суші, стверджує Гарсезе (Geophysical Research Letters, vol 30, p 2264). Але те, що чули люди в Північній Кароліні, не можна пояснити цими причинами. Спокійна погода у всьому регіоні виключала грім, так само як і звуки бурхливого океану.

Це і звернуло на себе увагу Девіда Хілла, відомого вченого з Геологічного Товариства Сполучених Штатів (USGS), Менло Парк, Каліфорнія. У статті, опублікованій минулого року, Холм вказав, що зазначені вище причини не можуть пояснити причини звуків у Північній Кароліні (Seismological Research Letters, vol 82, p 619).

Однак, у випадку Північної Кароліни Холм не виключає, що причинами звуків була секретна військова діяльність на військовій базі, розташованій поруч, на зразок звуків реактивного літака або пострілів військово-морських гармат. Однак він вказує на те, що люди повідомляли про ці звуки ще до того, як ця база була побудована і винайдений надзвуковий літак. Те саме стосується й інших повідомлень у всьому світі.

Шум метеорита

В принципі, метеорити могли б пояснити ці звуки, оскільки вони можуть викликати сильний шум при вході в атмосферу, а особливо, якщо з ними при цьому що-небудь відбувається. До того часу, як звукові хвилі можна було б почути, видимий слід, який метеорити залишають, входячи в атмосферу, давно б погас.

Однак метеорити не можуть бути причиною звуків, які чують кожні кілька місяців або років в таких регіонах, як Північна Кароліна, оскільки, як стверджує Майкл Хедлін, геофізик з Каліфорнійського університету, Сан-Дієго, «якби ви дійсно чули вибух метеорита, то це, ймовірно, був би разовий випадок».

Тоді пояснення цього феномена може лежати в області геології. У деяких місцевостях світу дюни можуть видавати шепіт, свист і навіть швидко наростаючі звуки. Великі дюни з крутим підвітряним схилом найбільш вірогідні джерела цих звуків (Contemporary Physics, vol 38, p 329). Яким чином у цих дюнах утворюється звук ще дуже погано вивчено, але відомо, що для цього необхідне поєднання вільно упакованих, майже сферичних зерен піску з дуже низькою вологістю. Співаючі піски зустрічаються приблизно в 30 місцях, включаючи сюди Каліфорнію, Єгипет, Китай і Уельс. Однак узбережжя Кароліни в цей перелік не входить.

Найбільш екзотичною теорією Холм вважає випадок, коли звуки викликані гігантським викидом метану. Справа в тому, що деякі глибинні морські шари складаються з гідрату метану і вони здатні вивільняти метан при обуренні. Цей газ може загорятися і вибухати з швидко наростаючим звуком - так стверджує ця теорія. «Проблема цієї ідеї полягає в тому, що метан навряд чи підійде досить раптово і в кількостях, достатніх для вибуху», - говорить Хілл.

Це зауваження залишає йому тільки одну причину звуків у Північній Кароліні та інших місцевостях - необзовінний землетрус. «Мережа сейсмографів в цій області дуже рідкісна і можливо стався маленький землетрус, який залишився непоміченим», - говорить Хілл.

Хілл вважає, що для походження звуків не потрібно сильного землетрусу. Невеликі землетруси без відчутних коливань ґрунту відбуваються постійно і навіть далеко від меж тектонічних плит. Вони часто реєструються тільки сейсмографами. Але це не означає, що землетрус стався поруч з вами. «Звуки землетрусу можуть поширюватися набагато більш широко, ніж це представляє більшість людей», - говорить він.

Кожен, хто зазнав землетрусу, знає, що вони аж ніяк не тихі. Однак шум, який пам'ятає більшість людей, насправді викликаний коливаннями будівель, ґрунту, але не є безпосередньо звуком землетрусу.

Все ж землетруси дійсно супроводжуються звуковими хвилями, які передують сам землетрус. Малколм Джонсон, колега Холма по USGS, виявився саме тією людиною, яка виявилася досить близько до епіцентру, що б почути ці звуки. У 2008 році його застав землетрус, коли він перебував на самому дні золотодобувної шахти в Південній Африці поблизу рифтового розлому, який збирався вивчати. Джонсон згадує: "Я перебував на глибині 3,6 кілометра в невеликому виробленні в межах похибки визначення рифта, налаштовуючи інструменти. Раптово стався землетрус силою в 2 бали, і його епіцентр знаходився на відстані 20 метрів від мене. Я почув звук, який походив на удар грому, на який наклали складний високочастотний шум. Як тільки я його почув, то зрозумів, що запам'ятаю його назавжди. І це не дивлячись на те, що я намагався уникнути падаючих каменів і розумів, що якби цей розрив пройшов через вироблення, в якому знаходився, я був би начинкою для пирога ".

На поверхні ми часто не в змозі почути такий звук, оскільки нас досягають тільки звукові хвилі дуже низької частоти, що лежать поза нашим діапазоном сприйняття. Чутні нами хвилі з частотою, що лежить між 20 герцями і 20 кілогерцями, найбільш ймовірно будуть поглинені і розсіяні скелями, через які вони поширюються. Приблизно так само, коли Ви чуєте тільки басові звуки, в той час як Ваш сусід грає на музичному інструменті.

Однак за певних умов, як каже Хілл, звуки землетрусу можуть співати із Землі. Наведемо приклад, коли слабкий землетрус може збуджувати звукові хвилі, що досягають поверхні. Якщо на шляху звуку будуть тверді дрібнозернисті породи, такі як граніт, ймовірно, ми зможемо почути ці звуки, оскільки ці породи будуть розсіювати звукові частоти з меншою ймовірністю. Або якщо хвилі зустрінуть на шляху кордон розділу двох середовищ, то по ній вони зможу перенестися безпосередньо до поверхні і безпосередньо в повітря. «Земля навколо людини діє як гігантський басовий гучномовець», - говорить Хілл.

До того ж певні погодні умови можуть сприяти поширенню звукових хвиль на великі відстані. Наприклад, прохолодним туманним вранці, коли холодний шар повітря замкнений під більш теплою атмосферною ковдрою. Тоді відбиваючись від теплого шару звуки, можуть «перестрибувати» на великі відстані.

Але чи можуть слабкі землетруси бути необзованими? Джонатан Лис, геофізик з університету Північної Кароліни, ставиться до таких заяв дуже скептично. "Інструменти, які використовуються для запису землетрусів дуже чутливі. Якщо гучні звуки не можуть викликатися землетрусами, тоді вони, ймовірно, мають іншу природу ", - стверджує він. Однак він визнає, що, принаймні, частина звуків, про які повідомляється, повинні мати природні причини. Безліч польових спостережень підтверджують ідею, що маленькі землетруси можуть служити джерелами сильних шумів. Ще в 1975 році Пагорб і його колеги встановлювали сейсмічні станції в Імпайрл Валі, Каліфорнія. Одного разу вночі їх мікрофон зафіксував три швидко наростаючих шуми, які повністю збіглися з трьома землетрусами, магнітудами 2 і 3 бали (Bulletin of the Seismological Society of America, vol 66, p 1159). Пізніше Меттью Сільвандер з університету Тулузи, Франція, зробив запис швидко наростаючих шумів, пов'язаних з маленькими землетрусами у французьких Піренеях. "Коли землетрус знаходиться прямо у Вас під ногами, Ви чуєте звук, що швидко розвивається, але якщо він знаходиться далеко - звук буде більш низьких тонів. Ймовірно, за багато кумедних шум можна покласти відповідальність на тектоніку, а не на півтергейст ", - стверджує Сільванер.

Північна Кароліна з її постійними шумами могла б бути тим місцем, в якому вдасться дозволити цю таємницю раз і назавжди. Проект EarthScope являє собою мережу сейсмічних станцій, розташованих на відстані 70 кілометрів один від одного, що покриває всі США із заходу на схід. Через кілька років вона повинна досягти Північної Кароліни і буде досить чутливою, щоб перевірити теорію землетрусів Холма.

Так само почали збирати звіти про звуки, чутні під час землетрусів. Наприклад, Патріція Тозі з Національного інституту Геофізики і Вулканології в Римі, Італія, і її колеги просять, що б люди повідомляли про звуки землетрусів, які вони чули, за допомогою онлайн анкетування. Використовуючи ці дані, вони відтворили карту шумів, чутих при землетрусі магнітудою 6,3 бала, що обрушився на місто Аквіла в 2009 році. Багато з цих звуків найімовірніше були викликані коливаннями будівель, але деякі з повідомлень, що надійшли з 100 кілометрової зони поблизу епіцентру, пов'язані безпосередньо з шумами, очікуваними від землетрусу безпосередньо.

Незалежно від того, чим викликані звуки, які Джоді Сміт почула того дня в Північній Кароліні, здається, що наша планета виробляє набагато більше звуків, ніж ми думали. Неблагозвучність нашого світу означає, що більшість з нас звикла приписувати гучні шуми людської діяльності. Але звук, який ви приймаєте за гуркіт віддаленої вантажівки, насправді може бути безпосередньо голосом Землі.

oko-planet.su