
是什么导致地球大气中神秘的长延迟无线电回声?
长延迟回声的谜团自1927年首次检测以来一直困扰着科学家们。(图片来源:Anton Petrus/Getty Images)在1927年,挪威土木工程师和业余无线电操作员约尔根·哈尔斯(Jørgen Hals)做出了一个不寻常的发现:在监测来自荷兰埃因霍温的短波电台的传输时,他开始听到奇怪的、'延迟'的无线电回声,这些回声在原始传输后大约三秒到达,有时伴随着电台的信号。哈尔斯对他这个奇特发现写道:'我现在无法说出这个回声来自何处,'并补充说他'只能确认我确实听到了它。' 在哈尔斯发现近百年后,这一不寻常现象的确切原因——如今称为长延迟回声(LDE)——依然未明。这一令人困惑的性质引发了一系列潜在的解释,其中大多数集中在发生在地球大气中的各种无法解释的自然现象上。然而,一些更为离奇的可能性,包括外星技术的潜在证据,也曾被考虑。太空谜团:是什么导致地球大气中神秘的长延迟无线电回声? - YouTube观看我们知道什么?一个奇特的发现长延迟回声的谜团自哈尔斯首次检测该现象以来一直困扰着科学家。当时,哈尔斯向挪威物理学家卡尔·斯托默(Carl Størmer)报告了他的奇怪发现,这促使斯托默与物理学家巴尔塔萨·范德波尔(Balthasar van der Pol)展开调查,在此期间,这对二人能够重现该现象,但未能确定其原因。自早期观察以来,关于长延迟回声的持续报告仍在不断记录。在正常情况下,无线电回声发生在无线电信号反射或“反弹”到物体时,尽管诸如信号通过延迟路径旅行的其他条件也可能导致回声的发生。相比之下,长延迟回声通常被定义为无线电信号在其原始传输后返回超过2.7秒,尽管该术语有时被更广泛地应用。多年来,调查这种特殊的无线电现象时,其不可预测的性质以及报告的延迟时长和性质的显著变化使得研究人员难以缩小出单一原因。可能的解释尽管这种独特的太空谜团带来了挑战,但多年来仍提出了几种关于导致长延迟回声的理论。在上世纪80年代中期,研究人员R.J. 维德玛(R. J. Vidmar)和F.W. 克劳福德(F. W. Crawford)在阿拉斯加进行实验,旨在检测长延迟回声,这建立在他们早期发布的关于1970年可能检测到该现象的研究基础上。根据他们当时的发现,维德玛和克劳福德假设无线电信号可以在大气中的电离层之间被捕获,并“引导”长距离传播。最近,奥斯陆大学的研究员斯维雷·霍尔姆(Sverre Holm)提出了一个类似的概念,他称之为磁层导向回声(MDE),即无线电波可能会被困在地球上层大气的电荷区域内,并沿着延伸到磁层的磁场线传播。在某些条件下,这些信号可能会远至相对半球,然后被“反弹”回地球,形成延迟回声效应。根据霍尔姆的说法,MDE“是对五种有前景的解释中,长延迟回声理解最佳的机制”,并补充说,根据MDE模型,这种长延迟回声“可以用一个简单的磁场线模型预测到大约5毫秒的精度”。然而,出现的一个问题涉及与这种机制相关的相对短的延迟,这可能并不一定说明某些历史观察中报告的更长的几秒回声。由于无线电波以接近光速传播,理论上一个信号在一秒内可以覆盖与地球周长相当的距离多次。虽然这不能证明信号实际上遵循了这样的路径,但这确实暗示一些报告的长延迟回声实例可能对应于围绕地球数十次的旅程。在与《太空》讨论涉及更长的长延迟回声的历史案例时,霍尔姆明确表示MDE理论也有其局限性。“在我看来,”霍尔姆在电子邮件中对《太空》说,“磁层导向回声根本无法解释那些历史LDE。”地球被称为磁层的巨大磁泡所包围,这帮助保护地球免受太阳释放的辐射。(图片来源:NASA)为说明这一点,霍尔姆指出两个主要区别。
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