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Neues aus der Welt der Wissenschaft |
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Der Sound der Meteore |
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| | | Wie klingen Meteoriten, wenn sie in die Erdatmosphäre eintreten? Einem Forscherteam ist es erstmals gelungen, den "Sound" der Himmelskörper einzufangen. Dabei konnten die Astronomen feststellen, dass die von den Meteoriten erzeugten Klänge gleichzeitig mit den Lichtphänomenen auftraten, die beim Eintritt des Himmelskörpers in die Erdatmosphäre entstehen. |
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Darüber berichten Astronomen um Dejan Vinkovic von der University of Kentucky in der aktuellen Ausgabe des "Journal of Geophysical Research".
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"Instrumental recording of electrophonic sounds"
Journal of Geophysical Research (kostenpflichtig; Artikel unter "Zgrablic, G. et al. Instrumental recording of electrophonic sounds from Leonid fireballs", in press, 2002). |
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 Artikel im Journal of Geophysical Research |
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Berichte über Geräusche seit Jahrhunderten |
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Die von den Wissenschaftlern aufgezeichneten Beobachtungen sind derzeit noch nicht erschöpfend zu erklären. Einige Meteore produzieren demnach beim Eintritt in die Erdatmosphäre akustische Wellen, die jenen von Überschallflugzeugen gleichen.
Doch seit fast vierhundert Jahren existieren Berichte über Meteor-Geräusche, die zeitgleich mit der Sichtbarwerdung des Meteoriten beobachtet wurden?
Wie das möglich sein soll, fragen sich selbst im Moment noch einige Wissenschaftler. Denn das Licht ist bekanntlich wesentlich schneller als der Schall.
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Reine Phantasie? |
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Die gehörten Geräusche reichen von knackenden über summende bis zu pfiffartigen. Bislang gab es jedoch keine Aufnahmen dieser "elektroartigen Klänge", weswegen sie von vielen Physikern, darunter dem Astronom Haley, oft als reine Phantasie abgetan wurden.
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Geschwindigkeit von Licht und Schall
Lichtgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der sich elektromagnetische Wellen aller Wellenlängen (auch das Licht) im Vakuum ausbreiten. Ihr genauer Wert beträgt 299792,458 km/s. Die Lichtgeschwindigkeit ist eine wichtige Naturkonstante; sie ist (wahrscheinlich) die größtmögliche Geschwindigkeit für die Ausbreitung physikalischer Wirkungen und Signale im Raum.
Die Schallgeschwindigkeit ist in allen Medien verschieden groß. Für gasförmige Stoffe gilt angenähert die Beziehung: v = p / r f k (p = Druck, r = Dichte, k = Verhältnis der spezifischen Wärmen). Es ergeben sich Schallgeschwindigkeiten von einigen hundert m/s. In Flüssigkeiten ist die Schallgeschwindigkeit infolge der geringen Kompressibilität wesentlich höher, bis zu 2000 m/s (Wasser: 1407 m/s). |
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Leoniden in der Mongolei |
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Dejan Vinkovic rief im Jahr 2000 den "Global Electrophonic Fireball Survey" ins Leben, um sämtliche verfügbaren Berichte über Meteoritengeräusche, speziell jene elektrophonisch klingenden, weltweit zu sammeln.
Zuvor - Ende 1998 - fuhr Vinkovic mit einem Team in die Mongolei, um während des alljährlich auftretenden Leoniden-Meteoritenregens Daten zu sammeln.
Die Wissenschaftler ließen sich 20 Kilometer nördlich der mongolischen Hauptstadt Ulan Bator in einer wüstenartigen Ebene nieder, die nahezu frei von störenden Hintergrundgeräuschen oder Radiosignalen ist.
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Zwei entscheidende Aufnahmen |
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Tatsächlich konnte Vinkovic und sein Team zwei Aufnahmen jener elektronisch anmutenden Geräusche machen.
Neben knisternden Tonfolgen ist darauf auch ein eher dumpf klingendes "Plopp-Geräusch" mit einer Frequenz von knapp 250 Hertz wahrzunehmen.
Die Entdeckung, die die Wissenschaftler am meisten beeindruckte, war allerdings, dass die Geräusche hörbar wurden, noch bevor die Meteoriten ihre größte Helligkeit erreicht hatten.
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Meteore
die Leuchterscheinung, die beim Eindringen eines kosmischen Kleinkörpers in die Erdatmosphäre (Meteoroid, Meteorit) entsteht. Meist beginnen Meteore in großer Höhe zwischen etwa 10 und 330 km aufzuleuchten; das Leuchten endet zwischen wenigen km und 130 km. Die Maximalgeschwindigkeit in der Erdatmosphäre beträgt etwa 72 km/s.
Schwächere Meteore, die beim Aufleuchten nicht heller als Sterne werden, heißen Sternschnuppen. Die Häufigkeit der Meteore zeigt in den frühen Abendstunden ein Minimum, in den Morgenstunden kurz vor Sonnenaufgang ein Maximum. Neben vereinzelt auftretenden Meteoren gibt es auch Meteorströme, die zu bestimmten Jahreszeiten auftreten (beispielsweise die Leoniden). |
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Mehr zu Meteoriten |
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Suche nach Erklärungen |
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Ein von Astronomen favorisiertes Erklärungsmodell, das den nicht vorhandenen zeitlichen Unterschied zwischen Sichtbarwerdung des Meteoriten und den aufgezeichneten Geräuschen beschreibt, geht in diesem Fall von Radiowellen als den Verursachern der Geräusche aus.
In diesen Fall würden elektrisch geladene Teilchen im Sog des Meteoriten mit dem Magnetfeld der Erde interagieren und dabei Radiowellen produzieren, die dann auf der Erde als jene elektrophonischen Geräusche hörbar werden.
Diese Radiowellen (Very-Long-Frequency-Radiowellen; VLF) werden an einen Betrachter oder Hörer mit Lichtgeschwindigkeit übertragen, was den fehlenden zeitlichen Unterschied zwischen Sichtbarwerdung des Meteoriten und seine Geräuschen erklären würde.
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Wesentlich niedrigere Frequenz |
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So genannte VLF-Radiowellen wurden schon einige Male bei Meteoriten entdeckt. Das Team um Vinkovic konnte zwar die zwei elektrophonischen Signale des Meteoriten aufzeichnen, allerdings ließ sich kein begleitendes VLF-Signal feststellen.
Deshalb vermuten jetzt die Wissenschaftler, dass jene Radiowellen, die elektrophonische Geräusche hervorrufen sollen, wesentlich niederfrequenter sind als bislang angenommen.
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01.01.2010 |
