Erden-Töne Symphonien aus dem Nichts

Sie heißen "Tweeks", "Whistlers", "Sferics" und hören sich an wie die neueste Scheibe aus dem Esoterikladen um die Ecke: Wissenschaftler haben die Radiotöne der Erde für jedermann im Internet hörbar gemacht.
Von Alexander Stirn



Wenn Menschen anstelle der Ohren Radioantennen hätten, sie würden wahrscheinlich in kürzester Zeit wahnsinnig werden. Denn die Erdatmosphäre ist voll mit seltsam anmutenden "Tönen", die zusammen eine polyphone Symphonie aus elektromagnetischen Wellen ergeben.

Zum Glück rauschen die Radiosignale weitgehend unbemerkt am Alltagsleben der Menschen vorbei. Zum Glück lassen sich die Lieder aus der fremden Welt aber auch - falls gewünscht - hörbar machen. Andernfalls blieben den Menschen faszinierende akustische Einblicke in ein weitgehend fremdes Universum vorenthalten.

Möglich machen das so genannte VLF-Empfänger (VLF steht für "very low frequency"), die aus der Radiostrahlung deren extrem langwelligen Anteil herausfiltern. Dennis Gallagher vom Marshall Space Flight Center der Nasa hat nun in Huntsville im US-Bundesstaat Alabama einen VLF-Empfänger installiert, der die geheimen Signale nicht nur hörbar macht, sondern auch noch live ins Internet  überträgt. 24 Stunden am Tag. Wenn der Server nicht gerade offline ist.

Stimmung in der Atmosphäre

Die handlichen Empfänger sind dafür ausgelegt, Radiowellen im Frequenzbereich zwischen einigen 100 Hertz und 10.000 Hertz zu registrieren. Auch das menschliche Ohr ist für diese Frequenzen gewappnet - mit einem gravierenden Unterschied: Während es sich bei Radiowellen um elektromagnetische Strahlung handelt, die sich vergleichbar mit dem sichtbaren Licht auch im Vakuum ausbreitet, verarbeitet das Ohr Schallwellen. Und Schall gehört zu den Materiewellen, die beispielsweise über Luft oder Wasser übertragen werden.

Meist sind es Blitze, die für elektromagnetische Stimmung in der Atmosphäre sorgen, schließlich senden die gewaltigen Energieentladungen neben dem sichtbaren Licht auch einen breitbandigen Radioimpuls aus. Schlägt der Blitz in der Nähe des Empfängers ein, erinnert das akustische Ergebnis an brutzelnden Speck in der Pfanne, beschreiben die Nasa-Forscher. Oder an das leise Knistern eines Lagerfeuers. Wissenschaftler haben für das Phänomen einen weniger romantischen Namen gefunden. In Anlehnung an den Begriff "Atmosphäre" heißen die kurzen Knackgeräusche "Sferics". Doch auch weit entfernte Gewitter hinterlassen ihre Spuren. Manche "Sferics" reisen um den halben Erdball, bis sie schließlich den Empfänger erreichen. Möglich macht dies die Ionosphäre der Erde: Etwa 90 Kilometer über der Erdoberfläche beginnt eine Schicht, in der Atome durch die einfallende ultraviolette Sonnenstrahlung ihrer Elektronen beraubt werden. Derart undurchlässig wird langwellige elektromagnetische Strahlung zur Erde zurück reflektiert.

Das bleibt für die "Sferics" nicht ohne Folgen: Durch das Ping-Pong-Spiel zwischen Erdoberfläche und Ionosphäre wird das Knacken von einem sehr kurzen Pfeifen untermalt. Physiker machen die Dispersion dafür verantwortlich, einen Effekt, der die Ausbreitungsgeschwindigkeit von der Frequenz abhängig macht. Radiosignale höherer Frequenz kommen schneller voran und erreichen den Empfänger dadurch kurz vor ihren niederfrequenteren Kollegen. Ein Pfeifton entsteht.

Manchmal hält die Ionosphäre allerdings nicht ganz dicht. Elektromagnetische Wellen können dann die Atmosphäre verlassen, werden in rund 10.000 Kilometer Höhe aber vom Magnetfeld der Erde eingefangen und wieder zurück leitet. Aufgrund des langen Weges durch magnetisiertes Plasma ist die Dispersion deutlich stärker. Die Folgen sind hörbar: Pfeiftöne, die mehrere Sekunden lang sein können, entstehen. Wissenschaftler nennen sie "Whistlers".

Faszination am Morgen

Die besten Zeiten für atmosphärische Symphonien  sind der Sonnenauf- und Sonnenuntergang. Auch nachts kann, berichtet Gallagher, oftmals mit Ergebnissen gerechnet werden, die sich hören lassen können. Für den bundesdeutschen Surfer bedeutet das, dass die Live-Töne aus Alabama in der Regel zwischen 23 und 13 Uhr am faszinierendsten sind.

Das Gratiskonzert aus der Erdatmosphäre geht schon lange nicht mehr vor leeren Rängen über die Bühne. Weltweit macht sich, so die US-Weltraumbehörde, ein Netz von mehr als 1500 VLF-Empfänger regelmäßig auf die Suche nach sphärischer Musik - darunter viele Schulen.

Denn in die nötige Ausrüstung muss nicht großartig investiert werden. Glaubt man dem promovierten Physiker Gallagher, lässt sich ein Empfangsgerät leicht selbst basteln. "Jeder, der einen Lötkolben halten kann, kann auch einen derartigen Empfänger bauen. Fast jeder."

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