在将于下周欧洲地球科学联盟大会公布的一项新研究中,桑迪亚国家实验室的科学家伊丽莎白·西尔伯将探讨次声传感器——即探测人类听觉下限以下频率声音的仪器——如何捕捉火流星的信号。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。这些事件释放出巨大能量,产生的冲击波以次声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。它们在天空中穿行时处于运动状态,沿着飞行路径持续产生声音。这种运动特性至关重要,尤其对于以较小角度进入的流星体和太空碎片。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。
受此问题驱动,西尔伯利用《全面禁止核试验条约》组织(CTBTO)维护的全球次声传感器网络展开研究,该组织的任务是侦测非法爆炸。这些仪器同时记录其他爆鸣声源,从雷暴到超音速飞机皆在其列。通过专门提取火流星信号,西尔伯分离出纯几何分量进行分析。她发现:若火流星以较大角度(大于60°)进入地球大气层,次声信号分析可准确还原其轨迹;但当进入角度更趋平缓时,不确定性显著增加。
"火流星产生的次声更近似横贯天空的音爆,而非单一爆炸声,"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,这项研究揭示了一个关键需求:解译次声数据时需考量物体的运动轨迹。西尔伯强调,次声仪器对行星防御具有不可替代的价值,且该发现同样适用于地球周边的太空垃圾追踪——若无法预判物体的运动方向,防御准备将举步维艰。
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Materialsprovided byEuropean Geosciences Union.Note: Content may be edited for style and length.
2025-08-03
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