Klangbeispiele - Erde - Dr. Christian Pinter - Klang

Klangbeispiele
Dr Christian Pinter
zum Thema Astronomie
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Erde
Sonnensturm
Bei einem Sonnensturm dringen geladene Teilchen von der Sonne zu Hauf ins Erdmagnetfeld ein. Die Cluster-Satelliten der ESA haben die dabei entstehenden Magnetwellen aufgezeichnet. Hier die Presseaussendung der AdW.
Dawn Chorus
Die Sonnenstrahlung besitzt großen Einfluss auf den elektrischen Zustand der Erdionosphäre. Ihretwegen bilden sich darin leitende Schichten aus, die den weltweiten Verkehr via Kurzwelle erst ermöglichen. Er hat mittlerweile allerdings stark an Bedeutung verloren.
Bei Sonnenaufgang entsteht in der Ionosphäre ein Mix elektromagnetischer Wellen, der sich mit einem VLF-Empfänger auffangen und hörbar machen lässt. Das resultierende "Vogelgezwitscher", bekannt als "Dawn Chorus", haben Isao Tomita und Pink Floyd an den Beginn ihrer Songs "Dawn Chorus" bzw. "Cluster One" gesetzt.
  • Hörbeispiel - eine besonders gut gelungene NASA-Aufnahme des Phänomens
Sferics, Tweeks & Whistlers
Der VLF-Bereich reicht von 3 bis 30 kHz (3.000 bis 30.000 Hertz). Mit einem VLF-Empfänger lassen sich unter anderem Phänomene hörbar machen, die mit Gewittern zu tun haben.

  • Hörbeispiele (oben Sferics, dann Tweeks und schließlich Whistlers - NASA)
Gewitterblitze sind zwar keine astronomischen, sondern rein atmosphärische Phänomene. Eine Mitwirkung der kosmischen Strahlung als Auslöser wird aber zumindest diskutiert.
Die Radiotechnik begann mit dem Erzeugen elektrischer Funken (daher Begriffe wie "Funktechnik" oder "Rundfunk"), deren Wellen man aus zunehmend größerer Entfernung mit Detektoren auffing. Blitze sind extrem starke Funken. In einem gewöhnlichen Lang- oder Mittelwellenradio werden wir gleichzeitig mit einem sichtbaren Gewitterblitz ein hässliches Krachen hören.
Sternschnuppen
Wenn Sternschnuppen (wissenschaftlich "Meteore" genannt) in der Lufthülle verglühen, kommt es nicht nur zu visuellen Erscheinungen - näheres zur Beobachtung von Meteoren erfahren Sie hier. Entlang der Flugbahn entsteht auch ein Plasmaschlauch.
Meteor Scatter

Das leitende Plasma reflektiert kurzzeitig Funkwellen von Sendern, die hinter der Erdkrümmung liegen. Funkamateure sprechen dann von einem "Meteor-Scatter". Die Meteorspuren spiegeln auch Radarsignale zu uns. Eine Antenne am Dach des Naturhistorischen Museums in Wien fängt dann ein paar Augenblicke lang das Signal der Radarstation GRAVES bei Dijon, Frankreich auf. Ein Empfänger macht dieses Signal im Meteoritensaal hörbar.

Perseiden-Meteor. Foto © Pinter
Lauscht man auf der richtigen Frequenz, werden per Meteor Scatter ferne Radiostationen im UKW-Bereich reflektiert. Man hört dann sekundenlang Sprache oder Musik eines FM-Senders, der sonst außerhalb der Reichweite läge.

  • Hörbeispiel - bitte dort ganz unten "The echo of a Leonid ..." anklicken. Alles andere sind Radarechos.

Funkamateure kommunizieren im 2-Meter-Band mitunter über Meteor Scatter. Weil diese Funkverbindung nur sehr kurz besteht, spielt der Sender bei Sprachnachrichten seine Audio-Botschaft in höherem Tempo ab und schickt sie so "über den Äther" - und das kontinuierlich. Der glückliche Empfänger zieht das Audio-Signal dann wieder in die Länge. Man kann natürlich auch digitale Signale versenden, am einfachsten simple Empfangsbestätigungen.

Übrigens: Sogar der Mond lässt sich als Funkreflektor nützen.
Dieses Hörbeispiel hätte Berthold Brecht und Kurt Weill sicher überrascht
Elektrophonie

Manche Menschen hörten gleichzeitig mit dem Verglühen des Meteors ein Zischen, Rascheln oder Knistern. Das geht schon wegen der Entfernung nicht. Helle Sternschnuppen erzeugen aber elektromagnetische VLF-Wellen. Die breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit zum Boden aus und werden dort - in seltenen Fällen - in Schall umgewandelt. Verdächtigt wurden schon Telefonleitungen, Brillengestelle, Bäume und Grashalme. Angesichts der Seltenheit solcher Wahrnehmungen müssen wohl verschiedene Zusatzbedingungen erfüllt sein.
Übrigens hören wir auf Erden sogar elektrischen Strom - wenn er den Netztrafo eines Geräts in Vibration versetzt. Im Beispiel rechts brummt ein Spiegelschrank im Bad, während das Licht eingeschaltet wird.
Photoakustischer Effekt

Beim raschen Verglühen blitzen helle Meteore Dutzendmal in rascher Folge auf. Das könnte das erwähnte Knistern und Prasseln ebenfalls erklären. Die Lichtblitze sollten bestimmte Gegenstände erwärmen, was wiederum Druckoszillationen - und damit Schallwellen - hervorruft. Als geeignet gelten etwa dunkle Textilien, krauses Haar, Blätter oder Gras. Auch hier werden Zusatzbedingungen erfüllt sein müssen, wie die Seltenheit solcher Phänomene zeigt.

Im Labor klappt das jedenfalls. Dort lässt sich mit Hilfe des photoakustischen Effekts sogar Musik übertragen. Im folgenden Hörbeispiel wird ein weißes Licht von einer Geigenaufnahme des Lieds Greensleeves moduliert. Der angestrahlte, schwarz gefärbte Gegenstand beginnt mit den selben Frequenzen zu schwingen und macht den Song somit hörbar.

Aus: Spalding, R. et al. Photoacoustic Sounds from Meteors. Sci. Rep. 7, 41251; doi: 10.1038/srep41251 (2017).
Synästhesie

Unser Gehirn vermag einen wahrgenommenen Reiz in einen anderen umzuwandeln - z.B. einen optischen in einen akustischen. Man spricht dann von "Bewegung-Ton-Synästhesie". Sie ist aber nicht bei allen Menschen gleich ausgeprägt. Bei manchen könnte das schnelle, helle Aufblitzen eines Meteors gleichsam "gehirnintern" zu einer Geräuschwahrnehmung führen.
Einbildung

Reine Einbildung mag in etlichen Fällen zutreffen. Im Alltag können wir davon ausgehen, dass schnelle Bewegungen von Geräuschen begleitet werden. Warum verwenden wir sonst dasselbe Wort - "Ruhe" - um sowohl Bewegungslosigkeit als auch Lautlosigkeit zu bezeichnen? Vielleicht erwarten manche Menschen auch bei hellen, rasch dahinschießenden Meteoren unbewusst ein dazu passendes Geräusch - und meinen deshalb, ein solches zu hören.
Polarlicht
Die meisten Menschen wären schon froh, einmal ein Polarlicht zu sehen. Nur wenige haben es schon gehört. Denn auch beim Polarlicht treten zeitgleich zu raschen Bewegungen Geräusche auf wie Knistern, Zischen, Pfeifen, Klatschen. Allerdings selten. Ich habe das Nordlicht im Oktober/November 1989 selbst zwei Wochen lang beobachtet, nahe Alta, Nordnorwegen. Es war herrlich - aber stumm.
Vermutlich kommen hier ebenfalls elektromagnetische VLF-Wellen ins Spiel, die von irdischen Gegenständen (z.B. Hochspannungsleitungen) über die Elektrophonie (siehe oben) in Schall umgewandelt werden.

Es scheint, als müsse sich zusätzlich zum Polarlicht eine Temperaturinversion aufbauen, in der elektrostatische Entladungen stattfinden (etwa 75 Meter über Grund).

Polarlicht über Alta. Foto © C. Pinter  
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