Ha az északi népi mondákat és dalokat nem vesszük figyelembe, akkor is több mint egy évszázada vannak feljegyzéseink arról, hogy az északi és déli félteke sarkvidékein megjelenő sarki fény (aurora borealis északon és aurora australis délen) különleges látványát hanghatások is kísérik. De tényleg hangot adhat ki a fény?

A hipotézist, miszerint igen, hosszú ideig elutasították a tudós körök, ám egyre többet megtudva a sarki fényről mostanra úgy tűnik, részben sikerült bizonyítani: speciális körülmények között tényleg észlelhető hanghatások kísérik a pszichedelikus látványt.

A sarki fény a Napból származó töltött részecskék földi légkörbe történő belépésének következménye. A koronakidobódással a Napot elhagyó protonok és elektronok a felső légkörben összeütköznek a földi atomokkal, ionizálják, gerjesztik azokat, azok pedig fénykisugárzással térnek vissza alapállapotukba. A különböző atomok eltérő színben világítanak, ezért van, hogy kék, ibolya, zöld és sárga színek is láthatók az aurorán. A sarki fény általában a világűr határán vagy magasabban keletkezik, legtöbbször 90 és 150 kilométeres magasságban, ám a legtöbbször látott zöld színű jelenség még magasabban, 200 kilométer felett jön létre.

Korábban a sarki fénynek tulajdonított hangokat azért tartották megalapozatlannak, mert a magasságban, ahol létrejön az aurora, a levegő túl ritka a hang vezetésére. Emellett, még ha vezetné is, a távolság miatt a megfigyelő késve érzékelné a hanghatást, nem pedig a feljegyzett pattogó, csattogó hangon.

Csak a fejekben van?

Az első feljegyzések a sarki fény hangjáról az első és második nemzetközi sarki évekre tehetők. Az 1882-ben és 1932-ben kezdődő egy év hosszúságú expedíciók során Kanada, Norvégia és Finnország északi régióiban kutatók egymástól függetlenül arról számoltak be, „susogó selyemnek” vagy „két deszka összecsapódásának” hangját észlelték a sarki fény látványakor. A beszámolók szkeptikus fogadtatása az 1932-33-as sarki év kutatásainak köszönhető, ekkor állapították meg, hogy nagyon ritkán ereszkedik 80 kilométeres magasság alá a sarki fény a légkörben, így nincs a hangnak megfelelő közvetítő közeg.

Az huszadik század elején úgy vélték, a sarki fény pszichológiai hatással bír az emberekre, a hangok pedig egyszerű illúziók, melyet a hullámzó, lángnyelvekhez hasonló színes fények okoznak. Az angol fizikus, Oliver Lodge szerint az emberi agy a tűzre asszociál a sarki fény látványából, ennek következtében hallja a hangokat, melyek valójában nincsenek. Hasonló példaként a meteoritokat hozza, melyekhez suhanó hangot társítanak fejben az emberek.

Carl Strömer norvég geofizikus és matematikus, kinek munkája a kozmikus sugárzás felfedezésében és a sarki fény megértésében hatalmas, asszisztensei forrásaira alapozva több beszámolót is készített kutatásai közben, melyek a sarki fénnyel együtt jelentkező hangokról jelentettek. Ezek is susogó, pattogó tűzhöz hasonlító hangokról számoltak be, ám nem állítottak fel tézist és nem adtak bizonyítást sem a hang keletkezését és terjedését illetően.

Az első, máig elfogadottnak tartott tudományos magyarázatot 1923-ban a kanadai csillagász, Clarence Chant adta, munkája azonban csak ötven évvel később kapott igazi figyelmet. Az 1923-ban megfogalmazott elmélet szerint az északi fény hullámzó mozgása változást okoz a Föld mágneses mezejében, ez pedig módosítja a lékör elektromos töltését jelentős távolságból is. A levegőben terjedő töltés pedig a felszínen található tárgyakkal érintkezve kisül, halk recsegő hangok kíséretében. Chant teóriáját erősíti, hogy a sarki fény megfigyelése során ózon szaga érezhető, ami az elektromos szikrák fémes szagához nagyon hasonlít.

Hang és fény

Lodge és Chant teóriáinak ötvözete a legvalószínűbb magyarázat. Lodge-nak igaza van abban, hogy a hang csupán a sarki fényt látó fejében keletkezik, Chantnak pedig abban, hogy a levegő elektromos töltésének van köze ahhoz, hogy pattogó hangokat hall a szemlélődő. Ezek ötvözete szerint a szem által érzékelt sarki fény okozta elektromos impulzusokat az idegrendszer az agy azon részére is továbbítja, amely a hangokért felel. Mivel a vidékeken, ahol a sarki fény megjelenik ritkán lakottak, nincs más hanghatás, így az agy a látószervből érkező impulzusokat keveri össze és hiszi hangnak. Sarkköri kutatók tesztelték a teóriát, ha eltakarták a szemüket, a hang is megszűnt.

Az eddigi legpontosabb választ végül a kétezres évek elején a finn Aalto Egyetem kutatócsoportjának sikerült adnia a sarki fény hangjaival kapcsolatban felmerülő kérdésekre. A Mikko Raskinen vezette csoportnak először sikerült rögzítenie több különálló mikrofonnal a sarki fényhez köthető hangokat, majd hét évvel az első kísérlettől függetlenül megismételniük a rögzítést. Az elemzés során kiderült, a hang keletkezési helye nagyjából 70 méterrel a földfelszín felett volt, s valamilyen geomágneses jelenség okozta, vélhetően a hideg éjszakákon az inverziós rétegbe ütköző elektromosan töltött részecskék.

A hangok kialakulásának mechanizmusa továbbra is rejtélyes, ahogy a feltételek is, melyek szükségesek a sarki fény hangjainak érzékeléséhez. 

A sarki fény megjelenéseinek ugyanis durván 5 százaléka esik az erős fény kategóriájába, melyek során az alsóbb légköri rétegeket is elérheti a látványos égi jelenség. Ezek mellett érdemes lehet egy nagyon alacsony frekvenciájú (VLF) vevőt is beszerezni, ugyanis ha fülünk vagy szemünk nem lenne elég, egy ilyen eszköz és számítógép segítségével hangokká alakítható az aurora elektromos töltése.

Utóbbi, VLF-vevőt használó módszert alkalmazta Karin Lehmkuhl Bodony, Alaszkában élő biológus, amikor a BBC-vel közösen rádióműsort készítettek az aurora borealis hangjából. De más megközelítésből is dolgoztak már művészek az északi fénnyel; a lett zeneszerző, Ēriks Ešenvalds például az amerikai felfedező Charles Hall, és a norvég Fridjtof Nansen naplóit, illetve a lett folklór egyetlen, az északi fényről szóló dalát összegyúrva írt énekművet, mellyel „megszólaltatja” a fényt.