Un nuevo estudio muestra que los micrófonos suspendidos de globos de helio en la estratosfera pueden detectar sonidos de baja frecuencia de las olas del océano. El nuevo método se muestra prometedor para detectar señales acústicas de desastres naturales y explosiones nucleares que no siempre pueden ser detectadas de manera confiable por sensores en tierra. según los autores del estudio.

Infrasonido, sonidos con frecuencias por debajo de 20 Hertz, son demasiado bajos para que los humanos los escuchen, pero provienen de muchas fuentes, incluyendo unidades de aire acondicionado, desastres naturales, tormentas eléctricas y vocalizaciones de ballenas o elefantes. Los científicos pueden usar sensores de infrasonido en el suelo para identificar la ubicación y el tamaño de las avalanchas, impactos de meteoritos y explosiones nucleares, entre otros eventos.

Pero las redes de micrófonos infrasónicos en el suelo a menudo experimentan interferencias del viento y fuentes humanas como maquinaria cercana, presas o puentes, lo que dificulta la detección precisa de débiles señales de infrasonido de fuentes lejanas.

Los resultados del nuevo estudio muestran que los sensores en la estratosfera pueden detectar de manera confiable señales infrasónicas sin esta interferencia. Esto podría ayudar a los científicos a detectar mejor el origen de las señales infrasónicas, según los autores del estudio.

"Con un sensor en el suelo, el viento pasa y crea turbulencias y causa distorsión, pero cuando te empuja el viento que no genera ningún ruido, ya que viaja a la misma velocidad que el aire a su alrededor, "dijo Daniel Bowman, un geofísico en Sandia National Laboratories en Albuquerque, Nuevo Mexico, y autor principal del nuevo estudio en el Revista de investigación geofísica :Atmósferas, una revista de la American Geophysical Union. "Incluso si te da una ráfaga de viento, el aire en la estratosfera es aproximadamente 100 veces menos denso, por lo que la fuerza que impone es mucho menor. Esas dos cosas combinadas básicamente erradican el ruido [del viento] en la estratosfera, por lo que podemos decir ".

Lanzamiento de micrófonos en globos

A finales de la década de 1940, el gobierno de los Estados Unidos intentó utilizar sensores transportados por globos para monitorear las pruebas nucleares y los lanzamientos de misiles balísticos durante el Proyecto Mogul. Este proyecto es más conocido como el origen del incidente de Roswell, en el que inicialmente se pensó que los restos de globos eran el resultado de un accidente OVNI. A principios de la década de 1960, un científico de la Universidad de Michigan llevó a cabo múltiples vuelos en globo para medir cuánto infrasonido se podía escuchar desde la estratosfera, pero estos resultados no están bien documentados. Desde entonces, se ha realizado poca o ninguna investigación sobre los sensores de infrasonido transportados por globos, según Bowman.

"Hubo 50 años de nada, y en 2014, mi asesor y yo colocamos un micrófono en un globo en Nuevo México como parte de un proyecto estudiantil y comenzamos a grabar infrasonidos de este entorno, ", Dijo Bowman." Nos dimos cuenta tardíamente de que realmente éramos los primeros en hacerlo en bastante tiempo ".

En el nuevo estudio, Bowman y sus colegas contribuyeron con cargas útiles de infrasonidos a la plataforma para estudiantes de gran altitud de la NASA (HASP), un programa anual que brinda a los equipos de estudiantes la oportunidad de realizar experimentos en vuelos de larga duración en la estratosfera. Durante los vuelos de 2014-2015 sobre Arizona y Nuevo México, en el que los globos HASP estaban equipados con micrófonos, detectaron señales de microbarom en la estratosfera por primera vez, Dijo Bowman.

Los autores del estudio compararon los microbaromos detectados por sus sensores estratosféricos con las señales de los sensores terrestres. Descubrieron que los sensores estratosféricos podían detectar microbaroms adicionales y captaban menos ruido de fondo que los sensores terrestres. Si bien el nuevo estudio solo examinó las grabaciones de unos pocos vuelos, los resultados indican que los sensores transportados por globos son un método prometedor para detectar otros infrasonidos, como los de desastres naturales o explosiones nucleares, Dijo Bowman.

Los detectores podrían usarse para monitorear infrasonidos generados por armas nucleares y podrían ayudar a hacer cumplir las prohibiciones de armas nucleares, Dijo Bowman. Los sensores de infrasonido transportados por globos también podrían usarse para detectar infrasonidos en la atmósfera de un planeta gaseoso que podrían ayudar a los científicos a aprender sobre el interior de ese planeta y los fenómenos en la atmósfera como los golpes de meteoritos y los truenos. Dijo Bowman.

Se necesitan más investigaciones para mejorar los sensores aerotransportados, Dijo Bowman. Los investigadores deben elegir cuidadosamente la altitud y la época del año para el vuelo del globo para asegurarse de que viaja sobre el área deseada. Porque los detectores se mueven con el viento, los investigadores solo pueden saber si el sonido proviene de arriba o de abajo del sensor, y no puede determinar la dirección exacta de la que proviene un infrasonido.

Si bien se necesita más investigación para ayudar a resolver algunos de estos problemas, Bowman dijo que los vuelos iniciales discutidos en el nuevo documento indican que el método tiene potencial para un mayor desarrollo.

"Nunca reemplazaremos las redes terrestres, pero creo que podemos aumentarlos enormemente, "Dijo Bowman." También creo que esto realmente trae la posibilidad de la acústica planetaria a la realización, lo cual es extremadamente emocionante. Creo que veremos cosas realmente emocionantes en el futuro ".

Esta historia se vuelve a publicar por cortesía de AGU Blogs (http://blogs.agu.org), una comunidad de blogs de ciencia de la Tierra y el espacio, alojado por la American Geophysical Union. Lea la historia original aquí.