Pfeifende Rossby-Wurmlöcher der Karibik Wissenschaftler, Serenades Satellites

Vielleicht haben Sie die Nachrichten gesehen: Das Karibische Meer strahlt ein unheimliches Geräusch aus, das aus dem Weltraum gehört werden kann. Warum können Sie dieses Geräusch nicht hören, wenn Sie sich näher an der Karibik befinden als ein Satellit im Orbit? Hörst du nicht schwer genug? Wird es durch das weiße Rauschen des Stadtbildes, in dem Sie leben, in der Nähe?

Die Wahrheit ist, wie in vielen anderen Wissenschaftsgeschichten, die Geschichte der Rossby-Pfeife ist alles andere als einfach. Sehen Sie, die Karibik macht eigentlich kein Geräusch, da sich das Geräusch typischerweise auf Schwingungen von Wellenlängen bezieht, die man hören kann. Der Ozean vibriert, aber mit einer Frequenz, die einige Oktaven tiefer liegt als der akustische Bereich. Die Schwingungen werden von Satelliten in der Erdumlaufbahn als Gravitationsenergie gemessen. Und zu sagen, dass man sie aus dem Weltall hören kann, ist nur metaphorisch wahr. Es ist analog zu sagen, dass wir Kollisionen von Schwarzen Löchern in einer Entfernung von 1,3 Milliarden Lichtjahren "hören" können. Es hat mehr mit der Empfindlichkeit des Instruments als mit der Stärke des Signals zu tun.

Das bedeutet jedoch nicht, dass das, was in der Karibik passiert, nicht besonders einzigartig und cool ist. Wissenschaftler haben so etwas noch nie gesehen. Die Forscher der University of Liverpool haben die Ergebnisse in dieser Woche in veröffentlicht Geophysikalische Forschungsbriefe. Das ist, was los ist: Es gibt eine spezielle Art von Welle, die Rossby-Welle genannt wird, die über die Meere des Planeten wandert. Es unterscheidet sich in seinem Charakter von normalen Meereswellen, und Sie können es nicht ohne spezielle Instrumente beobachten. Rossby-Wellen haben eine kurze Wellenhöhe (typischerweise zwischen ein paar Zentimetern und einigen Metern) und eine sehr lange Zeitdauer - die Fahrt durch die Karibik dauert 120 Tage, um nur einmal durchzugehen.

Hier ist der seltsame Teil: Wenn der Rossby das karibische Becken trifft, verschwindet er und taucht auf der anderen Seite des Beckens wieder auf. Stellen Sie sich vor, die regelmäßigen Meereswellen würden plötzlich aufhören und das Wasser würde flach, aber dann, etwas weiter, gab es wieder Wellen, als hätten die Wellen nie aufgehört. Im Grunde sieht das so aus, und es ist ein so seltsames Phänomen, dass Wissenschaftler es als "Rossby-Wurmloch" bezeichneten.

Die Sache ist, die Wellenenergie geht nicht weg, sie ist nur eine Zeit lang nicht an der Oberfläche sichtbar. Stattdessen wird die Energie tief im Becken übertragen, wo sie mit dem Meeresboden interagiert und Kompressionswellen ausbildet, die mit dem sich ändernden Bodendruck zusammenhängen. Diese Wechselwirkung erzeugt die im Raum wahrgenommenen pulsierenden Schwingungen. Die Satelliten messen eine rhythmische Änderung der Gravitationsenergie, die sich auf die sich ändernde Masse des Beckens bezieht, wenn sich die Welle durchläuft.

Hier ist ein weiterer Grund für die Analogie zum Klang: Die Wechselwirkung zwischen dem Becken und dem durchströmenden Wasser hat dieselbe physische Dynamik wie eine Pfeife. Stellen Sie sich vor, Ihr Atem ist die Rossby-Welle und das karibische Becken ist die Kammer einer Pfeife. Die Flüssigkeit taumelt durch den Hohlraum und es kommt zu einer Freisetzung von Schwingungen. Ihre Ohren sind in diesem Fall die Satelliten, die die abgestrahlten Energiewellen erfassen.

Sie hören Geräusche bei Schwingungsfrequenzen zwischen 20 und 20.000 Zyklen pro Sekunde (Hertz). Diese Rossby-Vibration zirkuliert nur einmal alle 120 Tage. Das sind ungefähr 0,000000096 Hertz. Es ist also nicht wirklich ein Sound, aber wenn Sie es digital beschleunigen, beispielsweise wenn Sie Ihre Stimme mehrmals in eine Stimme von Chipmunks verwandeln, können Sie sie hören.