桑迪亚国家实验室科学家伊丽莎白·西尔伯将在下周欧洲地球科学联盟大会上发表一项新研究,探讨次声波传感器——即探测低于人类听觉频率声音的仪器——如何监听火流星。火流星是大型流星体在高空解体时产生的明亮闪光与轰鸣。这些事件释放巨大能量,形成冲击波以次声波信号形式传播数千公里。但挑战在于:火流星不同于发生在单点的爆炸。它们在天空中移动时沿轨迹持续产生声音。这种运动特性至关重要,尤其对于以小角度进入大气层的流星体和太空碎片。在此类情况下,不同次声监测站可能接收到来自不同方向的信号,导致源头定位困难。
受此问题启发,西尔伯利用《全面禁止核试验条约》组织(CTBTO)维护的全球次声波传感器网络进行研究。该机构主要负责监测非法爆炸活动,其设备同时记录其他突发声响(从雷暴到超音速飞机)。通过专门提取火流星信号,西尔伯分离出纯几何学要素进行分析。她发现:若火流星以较大倾角(超过60°)进入地球大气层,次声波信号分析可准确还原其轨迹;但接近水平进入时,不确定性显著增加。
"火流星产生的次声波更近似划过天空的音爆,而非单次爆破,"西尔伯解释道,"必须考虑声音沿飞行路径持续产生的特性。"
因此,该研究揭示出关键需求:解读次声波数据时必须考量物体运动轨迹。西尔伯指出,次声波仪器对行星防御不可或缺,且该发现同样适用于地球轨道太空垃圾的监测——若无法预判物体轨迹,则难以实施有效应对。
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Materialsprovided byEuropean Geosciences Union.Note: Content may be edited for style and length.
2025-08-03
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