Ballone entdecken mysteriöse Klänge in der Stratosphäre

Die Stratosphäre ist normalerweise eine ruhige Schicht der Erdatmosphäre. Da sie nur selten durch Flugzeuge oder Turbulenzen gestört wird, nehmen Mikrofone hier eine Vielzahl von Geräuschen auf, die sonst nirgendwo zu hören sind. Nicht alle sind dabei zuordenbar. 

Natürliche Geräusche wie Meereswellen und Donner oder vom Menschen erzeugte Geräusche von Windturbinen oder Explosionen kann man in der Stratosphäre hören - wenn man entsprechend ausgerüstet ist. Forscher*innen nehmen die Schallwellen mit Mikrofonen auf, die sie mit solarbetriebenen Ballons in 21 Kilometer Höhe steigen lassen.

Infraschall ist für Menschen nicht hörbar

Besonders interessant ist dabei der "Infraschall", der für das menschliche Ohr nicht hörbar ist. Wird er aufgenommen und ein paar tausend Mal beschleunigt, klingt dieser Infraschall wie ein dumpfes Knistern. Woher dieser Infraschall kommt, bleibt jedoch ein Rätsel.

"Ich mache das jetzt seit etwa 10 Jahren, und die Tatsache, dass es mysteriöse Geräusche gibt, die ich nicht verstehe, ist beunruhigend", sagte Daniel Bowman. Er ist leitender Wissenschaftler der Sandia National Laboratories, der die solarbetriebenen Ballons baut und startet.

Ballons können Erdbeben erkennen

Die Ballons bestehen aus einfachsten Materialien aus dem Baumarkt, hauptsächlich aus Plastikplanen und Klebestreifen. Das Innere des Ballons wird Holzkohlepulver bestreut. Dadurch erwärmt die Sonne das Innere des Ballons, die Luft dehnt sich auf und wird weniger dicht als die Umgebungsluft. Der Ballon steigt dabei in den Himmel und erreicht die Stratosphäre, bevor die Sonne untergeht. Von dort fliegen die Ballons dorthin, wo der Wind sie hinweht.

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In jüngster Zeit werden die Ballons zur Überwachung von Erdbeben eingesetzt. Die Erdbeben erzeugen nämlich Schallwellen, die sich durch die Luft bewegen. Wissenschaftler*innen konnten durch ein Ballonnetzwerk ein Beben der Stärke 7,3 aus einer Entfernung von 3.200 Kilometern messen, aus kürzerer Distanz könne man auch kleinere Beben entdecken.

Ballons auf der Venus

Solche Experimente auf der Erde helfen dabei, dass man auch andere Planeten wie die Venus besser versteht. In den 1980er-Jahren ließen so etwa sowjetische Wissenschaftler*innen im Rahmen der Missionen Vega 1 und Vega 2 Ballons über der Venus steigen. Die Ballons, die atmosphärische Messungen vornehmen sollten, sammelten und übermittelten etwa 46 Stunden lang Daten.

Wo sich die Wissenschaft rund um Ballon-Akustik nun weiterentwickelt hat, kann man damit den Vulkanismus auf der Venus besser erforschen. Die Aktivität im Inneren des Planeten ist nämlich eng mit den Bedingungen auf seiner unbewohnbaren Oberfläche verbunden. Diese ist allerdings so heiß, dass seismische Messgeräte nicht lange überleben würden. Umso wichtiger ist daher, Schallwellen gut zuordnen zu können, um mehr über die darunterliegende Ereignisse zu erfahren.