In de periode van 4 tot en met 6 juli 2019 vond in de staat Californië een reeks krachtige aardbevingen plaats, die in korte tijd meer dan 10 naschokken veroorzaakten. Onderzoekers van NASA's Jet Propulsion Laboratory en het Cal Institute of Technology zagen een kans en lanceerden instrumenten die waren bevestigd aan ballonnen op grote hoogte boven de regio in de hoop de eerste op een ballon gebaseerde detectie van een natuurlijke aardbeving te maken. Hun doel was om de technologie te testen voor toekomstig gebruik op Venus, waar ballonnen uitgerust met wetenschappelijke instrumenten boven het extreem onherbergzame oppervlak van de planeet zouden kunnen zweven.
En dat is gelukt. Op 22 juli namen zeer gevoelige barometers op een van de ballonnen laagfrequente geluidsgolven op die werden veroorzaakt door een ondergrondse schok. In een nieuwe studie beschrijft het ballonteam hoe een vergelijkbare methode kan helpen bij het ontrafelen van de mysteries van Venus, waar de oppervlaktetemperaturen hoog genoeg zijn om lood te laten smelten.
Het Jet Propulsion Laboratory en het Cal Institute of Technology ontwikkelen sinds 2016 een seismologische methode op basis van ballonnen. Omdat seismische golven geluidsgolven creëren, wordt informatie overgedragen van de ondergrond naar de atmosfeer. Waardevolle wetenschappelijke gegevens kunnen dan worden verzameld door geluidsgolven uit de lucht te bestuderen, net zoals seismologen seismische golven van de aarde bestuderen. Als dit op Venus kan worden bereikt, zullen wetenschappers een manier vinden om het mysterieuze binnenste van de planeet te bestuderen zonder apparatuur op het uiterste oppervlak te hoeven plaatsen.
Ook interessant:
- Een NASA-sonde heeft zeldzame radio-emissies gedetecteerd in de atmosfeer van Venus
- Hoe lang duurt een dag op Venus? Wetenschappers onthullen de geheimen van de naaste buur
Tijdens de naschokken die volgden op de aardbeving in Ridgecrest in 2019, leidden Attila Komyati en collega's van JPL de campagne door twee heliotroopballonnen op te laten. Volgens het project stijgen de ballonnen tot een hoogte van ongeveer 18 tot 24 km wanneer ze worden verwarmd door de zon en keren ze in de schemering terug naar de grond. Terwijl de ballonnen afdreven, maten de barometers die ze droegen veranderingen in de luchtdruk over het gebied, terwijl de zwakke akoestische trillingen van de naschokken zich door de lucht voortplantten.
Tijdens voorbereidende tests ontdekten de onderzoekers akoestische signalen van seismische golven die door de seismische hamer werden gegenereerd, evenals explosieven die op de grond ontploften onder vastgebonden ballonnen. Maar kunnen onderzoekers hetzelfde doen met ballonnen die boven een aardbeving vliegen? Het grootste probleem was onder andere dat er geen garantie was dat er een aardbeving zou plaatsvinden, zelfs als de ballonnen in de lucht waren.
Op 22 juli hadden ze geluk: seismometers op de grond registreerden een naschok met een kracht van 4,2 op een afstand van ongeveer 80 km van hen. Na ongeveer 32 seconden detecteerde een ballon een laagfrequente akoestische trilling - een soort geluidsgolf onder de drempel van het menselijk gehoor, infrageluid genoemd - die eroverheen spoelde terwijl hij opsteeg naar een hoogte van bijna 4,8 mijl. Door analyse en vergelijking met computermodellen en simulatoren bevestigden de onderzoekers dat ze voor het eerst een natuurlijke aardbeving hadden gedetecteerd met behulp van een apparaat dat op een ballon was gemonteerd.
Onderzoekers zullen ballonnen blijven lanceren boven seismisch actieve regio's om de infrageluidsignaturen die bij deze gebeurtenissen horen beter te begrijpen. Door meerdere barometers aan dezelfde ballon te bevestigen en meerdere ballonnen tegelijkertijd te besturen, hopen ze de locatie van een aardbeving te bepalen zonder bevestiging van grondstations.
Terwijl het Venus-ballonteam deze mogelijkheden blijft verkennen, zullen zijn NASA-collega's verder gaan met twee missies het bureau heeft onlangs gekozen voor een vlucht naar Venus tussen 2028 en 2030: VERITAS zal het oppervlak en de binnenkant van de planeet bestuderen, en DAVINCI+ zal de atmosfeer bestuderen. Ook de European Space Agency heeft zijn eigen missie aangekondigd Zich voorstellen naar Venus Deze missies zullen nieuwe aanwijzingen geven waarom de eens aardachtige planeet zo onherbergzaam is geworden.
Lees ook: