Термином электрофонный болид в астрофизике называют редко наблюдаемое природное явление - аномальные звуки, сопровождающие полет ярких метеоров. К электрофонным относятся также болиды, которые сопровождаются электромагнитными возмущениями - радиошумами, прослушиваемыми на обычных приемниках, или наводками статического электричества на поверхности земли и на предметах, возникающими одновременно с полетом болида.
Известно, что звук распространяется в воздухе со скоростью около 330 м/с, и, следовательно, чтобы достичь наблюдателя, который отстоит от летящего болида на многие десятки и даже сотни километров, ему требуется никак не меньше нескольких десятков секунд. Однако очевидцы говорят о звуках, одновременных с полетом болида. Как и чем можно объяснить столь удивительное явление?
Само явление загадочных звуков с неба известно еще с 585 г. (Франция). Описания наблюдений таких явлений встречаются в китайских и русских летописях. Отношение ученых к "звучащим" болидам неоднозначно. Одни считали их заблуждением, другие призывали тщательно исследовать каждый случай наблюдения такого болида. В специальных каталогах собрано более 560 случаев наблюдений "звучащих" болидов. Сегодня можно считать доказанным, что аномальные звуки - реальный факт, основанный на большом числе достоверных наблюдений. Термин "электрофонные болиды" для обозначения этого необычного явления был предложен сибирским ученым - геологом, географом и краеведом П. Л. Дравертом. Большой вклад в изучение электрофонных болидов внесли советские исследователи П. Л. Драверт, И. С. Астапович, В. С. Гребенников, В. А. Бронштэн и другие, опубликовавшие несколько статей об этих объектах. За рубежом изучением подобных явлений занимаются Н. Диггелен (Голландия), Э. Уэсткотт (Аляска), А. Фрей, М. Ромиг и Д. Ламар (США), К. Кэй (Австралия) и др.
В 1988 г. автор выполнил статистический анализ всех наблюдений, внесенных в каталоги. Эти наблюдения представлены в повествовательной форме и выполнены, как правило, случайными людьми. В редких случаях они дополнены простыми рисунками или специальными картами, составленными специалистами на основе показаний очевидцев.
А есть такие, частота которых достигает многих тысяч герц (свист). Реально частотный диапазон аномальных звуков, по-видимому, значительно шире и захватывает области акустических колебаний, инфра- и ультразвуки. Есть данные, подтверждающие это положение.
Так, не все очевидцы полета одного болида слышат аномальные звуки, а среди слышавших можно встретить людей, которые утверждают, что звуки возникли до появления болида. Например:
7 апреля 1978 г., 4:04. Болид пролетел над густо населенными районами Нового Южного Уэльса (Австралия), включая город Сидней. Он имел яркость -16m и за время видимости испытал мощную вспышку, после чего пролетел еще 130 км и на высоте 15 км прекратил существование. К. Кэю удалось опросить 33 очевидца, из которых 10 человек сообщили о слышимости звуков типа шипения, треска, жужжания и свиста, одновременных с полетом болида. Трое из этих десяти с определенностью заявили, что сперва услышали звуки, а уже потом увидели сам болид [1, 2].
Интересны описания, в которых аномальные звуки слышали только дети: у них верхний предел по частоте выше, чем у взрослых. Это говорит о гораздо более широком спектре звукового излучения электрофонных болидов, чем принято считать.
Еще более показательна реакция животных на болиды с электрофонными явлениями.
30 июня 1928 г. В штате Техас (США) внимание наблюдателя к болиду привлекли рычание и лай собаки, затем наблюдатель услышал шипение, повернул голову и увидел болид [3].
Другие животные ведут себя так: куры начинают волноваться и бегать в разных направлениях, гуси встают на ноги и хлопают крыльями, овцы пугаются и сбиваются в кучу, лошади падают на колени, а волы останавливаются как вкопанные.
Слышимость опережающих звуков человеком и поведение животных станут понятными, если вспомнить о частотном пороге восприятия звука.
Принято считать, что человек слышит звук в диапазоне частот от 20 Гц до 20 кГц, причем наибольшей чувствительностью ухо обладает в области частот 1-5 кГц. В действительности эти границы во многом условны, относятся к "стандартному" органу слуха человека, и для какого-либо конкретного наблюдателя могут быть как сужены, так и расширены. На частотный порог восприятия звука влияют многие факторы: различные дефекты слухового аппарата, состояние наблюдателя (часто стрессовое) и т. д. Порог восприятия кроме того зависит от возраста наблюдателя (рис. 2). У пожилых людей чувствительность уха к звукам высокой частоты снижены во много раз. В отличие от человека, частотный ч диапазон слышимости звука животными выходит далеко за пределы 20 Гц - 20 кГц и, как правило, верхняя граница частоты много больше 20 кГц. Можно напомнить, например, известный свисток Гальтона, излучающий ультразвуковые волны, на который реагируют собаки.
Вторгаясь из космоса в верхние слои атмосферы, метеорное тело порождает аномальные звуки, частота которых либо очень низка, либо очень велика, так что воспринять их могут только люди с необычно острым слухом или животные. По мере снижения метеорного тела сопротивление атмосферы растет и, когда плотность воздуха становится больше 2.4•10-11 г/см3 (высота менее 120 км), наблюдатель видит вспыхнувший болид; при этом частота аномальных звуков увеличивается (уменьшается), попадая в диапазон нормальной работы органа слуха человека.
Таково возможное объяснение слышимости опережающих звуков и поведения животных. Известны также случаи изменения частоты звука при движении болида. Например:
10 мая 1944 г., 23:20. Болид яркостью -15т пролетел с севера на юг над Каракалинским районом Ашхабадской области, в полете менял цвет с желтого на оранжево-красный; он имел хвост длиной 2°. После себя оставил тонкий яркий след, видимый несколько десятков секунд. Прохожие вскрикивали и останавливались. А. Н. Пейч, музыкант по профессии, отметил, что звук, слышимый одновременно с полетом болида, повышался вверх, убыстряясь в высоте тона, а затем быстро оборвался. Болид испытал вспышку на высоте 84 км и па высоте 32 км погас [4].
Еще в 1951 г. советский наблюдатель метеоров И. С. Астапович, составивший первый каталог электрофонных болидов, специально отметил несколько случаев изменения характера звука при полете: переход свиста (в начале) в шипение (к концу), повышение высоты тона (к концу). Число подобных случаев невелико.
Статистическое изучение болидов показывает, что имеется корреляция между звуком и такими явлениями, как вспышки, искрообразование, появление следа и т. п. Весьма показательно в этом отношении следующее наблюдение:
26 марта 1936 г., 21:15. Видимый во многих населенных пунктах Красноярского края, яркий оранжевый болид с хвостом летел под углом 25-30° к горизонту. По сообщению В. К. Добрынина, полет сопровождался сильным освещением местности и шумом. За хвостом - коричневый дым. Спустя 2-2,5 мин послышался сильный удар с раскатом. Как свидетельствуют другие очевидцы, огненный шар разорвался в воздухе, и этот разрыв сопровождался звуками выстрелов [2, 5].
Звук в момент дробления болида отмечается сравнительно часто. Другое любопытное явление: "звучание" хвоста при изменении его длины ("раздался треск и хвост вытянулся").
Имеются также три сообщения о возникновении звука, когда болид сближался с каким-либо объектом: с деревьями, горой и тучами. Сбор таких сообщений следует продолжить, пока их слишком мало.
Аномальные звуки болидов могут быть услышаны по радиоприемнику, правда не в таком большом разнообразии как при восприятии их непосредственно ухом. Характер радиозвука - это свист или помехи типа треска.
26 декабря 1933 г., 17:30. Болид шарообразной формы с коротким хвостом вначале имел белый цвет, перешедший затем в сине-зеленый, голубой и красный перед погасанием. Погас, распавшись на две группы. В поселке Первомайский Владимирской области В. И. Пурин вместе с И. Г. Гуриным слушали радио, но когда комнату осветило, то передачу прервало и из динамика послышались треск и удары. Другой очевидец, Н. Ф. Морозов, также отметил, что одновременно с появлением болида по радиоприемнику раздался треск [2].
Электрическое воздействие болидов не ограничивается радиопомехами. Широко известен, например, случай сильного электрического воздействия на человека при падении Сихотэ-Алинского метеорита. 12 февраля 1947 г. электрик, чинивший отключенные провода на телефонном столбе, который находился в 15 км от места падения, во время вспышки болида получил мощный удар от электрического разряда, к счастью, оказавшийся несмертельным [3]. А сравнительно недавно, 26 февраля 1984 г., при полете Чулымского болида над территорией Западной Сибири в некоторых пунктах перегорели лампочки, наблюдались помехи на экранах телевизоров, вышли из строя фотоэлементы ламп дневного света [1].
По свидетельству очевидцев полет болидов в редких случаях сопровождается теплом и запахами.
1 октября 1917 г. 22:30. "Слепящий" болид пролетел над многими населенными пунктами штата Техас (США). После себя оставил голубовато-белый искристый след. Характер аномальных звуков - свист, шипение, жужжание и легкое гудение. Кроме того, в городах Грандвью и Клебурге отмечено появление тепла ("воздух был теплым"; "как будто исходило от небольшого электрического разряда"), а в городах Сан-Антонио и Ла Грейндж - запаха серы и запаха горящего пороха [3].
Скажем теперь кое-что о направленности звуков. Здесь можно выделить три четкие группы. К первой принадлежат звуки, не имеющие направления на источник, "раздающиеся везде". Ко второй группе относятся те звуки, которые идут из сектора полета болида. Наконец к третьей группе можно отнести звуки, хотя и порожденные болидом, но исходящие от земли, зданий или окружающих наблюдателя предметов. Не исключено, что существование трех разных групп объясняется наличием нескольких механизмов возникновения и восприятия аномальных звуков.