Bí ẩn tiếng vo ve kỳ lạ thường thấy ở sa mạc, chuyên gia mất hàng thế kỷ tìm lời giải

Vì sao một số vùng sa mạc có thể phát ra âm thanh?

Những âm thanh ám ảnh của sa mạc

Theo Tân Hoa xã, vào năm 2022, các nhà khoa học Trung Quốc đã phát hiện ra vùng sa mạc phát ra âm thanh vo ve kỳ lạ ở ven biển tỉnh Hải Nam, Trung Quốc. Trưởng nhóm nghiên cứu – ông Qu Jianjun cho biết: "Việc phát hiện ra hiện tượng thiên nhiên kỳ diệu này giúp lấp đầy khoảng trống về vùng sa mạc đặc biệt ven biển ở Trung Quốc. Điều đó sẽ hỗ trợ việc phát triển và bảo vệ tài nguyên du lịch ở đảo Hải Nam."

Đây không phải là lần đầu tiên các nhà khoa học khám phá ra hiện tượng bí ẩn này của sa mạc. Trong chuyến du hành của mình, nhà thám hiểm Marco Polo đã gặp phải sa mạc phát ra âm thanh đầy ám ảnh mà ông cho là của những "linh hồn sa mạc độc ác". Marco Polo miêu tả rằng "đôi khi lấp đầy không khí bằng âm thanh của tất cả các loại nhạc cụ, cũng như tiếng trống và tiếng va chạm của các loại nhạc cụ với cánh tay".

Trên khắp thế giới, nhiều báo cáo về những âm thanh kỳ quái ở hơn 35 sa mạc tại California, châu Phi, Trung Quốc và Qatar đã được công bố. Đa số những báo cáo này mô tả âm thanh đó giống như những tiếng vo ve phát ra từ những con ong hoặc ầm ầm đầy khó hiểu. Tiếng ồn này kéo dài đến 15 phút và có thể nghe thấy ở xa tới 10 km).

Trong nhiều thế kỷ, các nhà khoa học đã tìm nhiều cách để lý giải hiện tượng này nhưng chưa có câu trả lời chính thức. Điển hình, Charles Darwin không thể giải thích nguồn gốc của âm thanh khi nghe nó ở sa mạc Chile.

Các chuyên gia đã đặt tên cho hiện tượng này là "cát hát". Cát hát hay còn được gọi là cát reo, cát huýt sáo hoặc cát nhạc - là những vùng cát ở sa mạc hoặc bờ biển có thể tạo ra âm thanh một cách tự nhiên trong gió do sự kết hợp giữa các đặc điểm vật lý như kích thước và thành phần cấu tạo của hạt cát hay địa hình.

Đi tìm lời giải

Họ đã đưa ra một số giả thuyết cho những tiếng vo ve kỳ quái của sa mạc.

Thứ nhất, những hạt cát khi ở trong tình trạng khô, chúng mịn và trượt xuống các dốc cát. Do sự va chạm và rung động của cát đã tạo thành sóng âm. Yếu tố quan trọng là cồn cát hát phải có hình lưỡi liềm với độ dốc cao để tạo điều kiện thuận lợi cho cát lở.

Nhiều nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hạt cát tạo ra sóng âm khi chúng di chuyển trên bề mặt cồn cát, với tần số từ 95 đến 105 Hertz. Cụ thể, âm thanh mà các hạt cát tạo ra tương tự như máy thổi tuyết hoặc máy bay cánh quạt. Các cồn "cát hát" có thể tạo ra nhiều nốt nhạc cùng lúc.

Thứ hai, các nhà khoa học Trung Quốc lại cho rằng cấu trúc vật lý xốp bề mặt phát triển tốt này là yếu tố quan trọng trong việc kiểm soát cơ chế âm thanh của cát.

Ngoài ra, phổ tần số của "cát hát" ven biển lớn hơn cát hát sa mạc, với tỷ lệ lớn các thành phần tần số cao và âm thanh tương đối sắc.

Giáo sư Bruno Andreotti của Đại học Paris Diderot đã thực hiện thí nghiệm năm 2005 ở sa mạc Sahara. Theo kết quả của cuộc nghiên cứu, cồn cát có thể hoạt động giống như một bộ khuếch đại tự nhiên, định hình các rung động thành những âm thanh vo ve mà chúng ta nghe thấy.

Nhóm nghiên cứu của ông đã sử dụng các phép đo rung động của cát và không khí để phát hiện các sóng bề mặt di chuyển với tốc độ khoảng 40 mét mỗi giây được tạo ra bởi các trận cát lở trên cồn cát. Những sóng này bắt nguồn từ sự va chạm của các hạt xảy ra khoảng 100 lần mỗi giây, tạo ra nhịp điệu đồng bộ.

Để nghiên cứu sâu hơn, nhóm nghiên cứu đã tách các hạt có kích thước khác nhau và phân tích âm thanh chúng tạo ra khi di chuyển trong không khí trong môi trường phòng thí nghiệm. Họ kết luận rằng âm thanh phát ra từ cát bị ảnh hưởng bởi cả kích thước của hạt cát và vận tốc chúng di chuyển trong không khí.

Tuy nhiên, cơ chế tạo ra sự chuyển động không đều của các hạt cát để chuyển thanh các nốt nhạc vẫn còn chưa được lý giải rõ ràng. Các nhà nghiên cứu suy đoán rằng do sự rung động của các hạt cát thẳng hàng, cộng hưởng ở một tần số chung, khiến khối lượng hạt dao động đồng đều. Sự rung động tập thể này tạo ra hàng nghìn chuyển động nhỏ hội tụ để nén không khí xung quanh, tương tự như hoạt động của màng loa.

Thế nhưng tại sao chúng lại có thể đồng bộ hóa với nhau thì các chuyên gia vẫn chưa giải thích được.

*Nguồn: Sputnik, Smithsonianmag