اكتشاف إشارات الأشعة تحت الصوتية الغامضة في طبقة الستراتوسفير للأرض

يمكن للأصوات منخفضة التردد أن تنتقل لمسافات شاسعة عبر كوكبنا ، وتحمل معلومات حول الأحداث التي ولّدتها وكذلك الوسيلة التي تسافر من خلالها. عادة ما يتم تسجيل هذه الأصوات على أجهزة استشعار سطحية. في الآونة الأخيرة ، تم رفع أجهزة الاستشعار على بالونات عالية الارتفاع ، حيث كشفت عن مشهد صوتي غني يختلف تمامًا عن سطح الأرض. باستخدام مقاييس ميكروبرومترية غير مكلفة تم رفعها عن طريق بالونات الهواء الساخن الشمسية السلبية ، اكتشف الباحث في مختبرات سانديا الوطنية دانيال بومان وزملاؤه ضوضاء في الخلفية بالإضافة إلى أحداث فردية تحت الصوتية ، والتي لا تزال بعض أصولها غامضة ، في الجزء السفلي من طبقة الستراتوسفير من كوكبنا.

طبقة الستراتوسفير هي طبقة هادئة نسبيًا من الغلاف الجوي للأرض.

نادرًا ما تزعجها الطائرات أو الاضطرابات ، تلتقط الميكروفونات في الستراتوسفير مجموعة متنوعة من الأصوات غير المسموعة في أي مكان آخر.

يتضمن ذلك الأصوات الطبيعية من تصادم أمواج المحيط والرعد ، والأصوات التي صنعها الإنسان مثل توربينات الرياح أو الانفجارات ، وحتى الأصوات ذات الأصول غير المعروفة.

للوصول إلى طبقة الستراتوسفير ، قام الدكتور بومان والمؤلفون المشاركون ببناء بالونات تمتد من 6 إلى 7 أمتار (20-23 قدمًا). على الرغم من حجمها الكبير وقدرتها على جمع البيانات ، فإن البالونات بسيطة نسبيًا.

قال الدكتور بومان: “البالونات لدينا عبارة عن أكياس بلاستيكية عملاقة مع بعض غبار الفحم في الداخل لجعلها مظلمة.

“نقوم ببنائها باستخدام بلاستيك الرسام من متجر لاجهزة الكمبيوتر ، وشريط الشحن ، ومسحوق الفحم من متاجر توريد الألعاب النارية.”

“عندما تشرق الشمس على البالونات المظلمة ، يسخن الهواء بالداخل ويصبح عائمًا.”

“هذه الطاقة الشمسية السلبية كافية لجلب البالونات من السطح إلى أكثر من 20 كم (66000 قدم) في السماء.”

“كل بالون يحتاج فقط إلى ما قيمته 50 دولارًا أمريكيًا من المواد ويمكن بناؤه في ملعب كرة سلة.”

يجمع الباحثون البيانات ويكتشفون الأصوات ذات التردد المنخفض باستخدام مقاييس دقيقة ، والتي صممت في الأصل لرصد البراكين.

بعد إطلاق البالونات ، يتتبعون مساراتهم باستخدام نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) – وهي مهمة ضرورية لأن البالونات تبحر أحيانًا لمئات الأميال وتهبط في أماكن يصعب الوصول إليها.

ولكن نظرًا لأن البالونات غير مكلفة وسهلة التركيب والإطلاق ، فيمكنها إطلاق الكثير من البالونات وجمع المزيد من البيانات.

إلى جانب الأصوات البشرية والبيئية المتوقعة ، اكتشف المؤلفون شيئًا لا يمكنهم تحديده.

قال الدكتور بومان: “في طبقة الستراتوسفير ، توجد إشارات غامضة بالموجات فوق الصوتية تحدث بضع مرات في الساعة في بعض الرحلات الجوية ، لكن مصدرها غير معروف تمامًا”.

“يمكن أن تساعد البالونات التي تعمل بالطاقة الشمسية أيضًا في استكشاف كواكب أخرى ، مثل مراقبة النشاط الزلزالي والبركاني لكوكب الزهرة من خلال غلافه الجوي السميك.”

قدم العلماء نتائجهم في 11 مايو 2023 في الاجتماع 184 للجمعية الصوتية الأمريكية.