Cách đây 1.200 năm, nhiều văn bản của Trung Quốc đã tường thuật về những âm thanh quái lạ được phát ra từ sa mạc Gobi hoang vắng mênh mông của xứ Mông Cổ. Sa mạc Đơn Hoàng của Trung Quốc cũng có những âm thanh lạ lùng, khi thì giống tiếng nhạc, tiếng hát, có lúc lại giống tiếng trống, tiếng sấm…
Đến nay, theo các nhà nghiên cứu, trên thế giới có khoảng 30 sa mạc biết “hát” ở châu Mỹ, châu Phi và châu Á. Những tiếng vọng này có nhiều âm điệu khác nhau, chưa thống kê được loại âm điệu nào có nhiều hơn, vì vậy các nhà nghiên cứu khi thì gọi là tiếng hát, khi thì gọi là âm vang, tiếng rền… Nhưng nói chung, gọi là tiếng “hát” thì nhiều hơn. Nhưng điều gì đã tạo nên những tiếng “hát” này?
Từ một thế kỷ nay, các nhà khoa học đã cố gắng đưa ra nhiều lời giải thích về hiện tượng “sa mạc phát âm” này. Qua nhiều so sánh nghiên cứu tính chất những loại cát tại sa mạc phát âm và loại cát tại sa mạc không phát âm, các nhà khoa học đã đưa ra giả thiết rằng hạt cát là nguyên nhân tạo nên âm thanh. Ngay khi dẫm chân đi trên bãi biển, bạn có thể nghe được những âm thanh nho nhỏ.
Đặc điểm của những hạt cát sa mạc phát âm:
- Kích thước của chúng đều nhau, bình quân một hạt cát có 0,3 mm đường kính
- Bề mặt của những hạt cát này không hoàn toàn tròn trịa, trơn láng.
- Độ ẩm của cát rất thấp. Nếu độ ẩm lên cao đến một mức nào đó, cát sẽ không “hát” được nữa.
- Cung bậc âm thanh có tần số từ 50 đến 300 Hz. Vì vậy, người ta có thể nghe được nhiều loại âm thanh khác nhau như tiếng nhạc, tiếng hát, tiếng trống, tiếng sấm rền, có khi lại giống như tiếng những binh khí va chạm.
Các loại cát biết hát có tỷ lệ silic lên đến 95%. Các loại cát “câm” có tỷ lệ 50% silic lẫn vào các chất khoáng khác.
Nhiều tác động tạo nên âm thanh của sa mạc
Độ ẩm: Ban đêm cát giữ độ ẩm, kết dính hạt cát này với hạt cát khác. Sự kết dính này chỉ là tạm thời. Gió nóng thổi xuyên qua các lớp cát phủ làm khô chúng đi và rung động đồng loạt. Sự kết hợp các dao động trong không khí và trong cát tạo thành những âm thanh kỳ lạ. Tuỳ loại cát, tuỳ sức gió mà có những loại âm thanh khác nhau.
Sức gió: Vai trò của gió cũng không kém phần quan trọng. Vận tốc gió phải từ 22 km / giờ trở lên. Ở vận tốc chuẩn này, những hạt cát trong đụn cát bắt đầu bị rung động và nảy lên hàng loạt. Đến khi gió tăng vận tốc, các hạt cát va chạm vào nhau mạnh hơn làm thay đổi hình dạng của đụn cát. Khi đụn cát có độ dốc 25 độ theo hướng nghịch với hướng gió thổi, mỗi khi rung động sẽ gây nên hiện tượng cát lở, tạo ra những âm thanh vang dội.
Trong khi cát lở, tuỳ theo sức gió và kích thước của hạt cát, khối không khí xen kẽ có thể tăng giảm tạo nên những âm thanh cao thấp trầm bổng khác nhau.
Mặt đất rung động: Nếu khối cát sạt lở là rất lớn, mặt đất sẽ bị rung động, làm cho âm thanh từ sa mạc thêm vang động, nghe được rất xa và lâu. Có trường hợp âm thanh vang trong bán kính 10 km và lâu đến 5 phút
