풍선을 이용해 지구 성층권의 신비한 소리를 해독하다

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뉴멕시코주 샌디아 연구소의 과학자 다니엘 보우먼에 따르면, 지구의 성층권에는 인간의 귀로 들을 수 없는 저주파의 소리(초저주파라고도 함, 16Hz 이상)가 존재합니다.

성층권에 대하여 - 지구 대기의 두 번째 층(고도 16,000m~52,000m)이며, 바로 아래에는 태양의 자외선을 흡수하고 산란시키는 오존층이 있습니다. 성층권의 얇고 건조한 공기는 제트기와 기상 관측용 풍선이 최대 고도에 도달하는 곳이며, 비교적 고요한 대기는 공기 난류에 의해 거의 방해받지 않습니다.

풍선을 이용해 지구 성층권의 신비한 소리를 해독하다 - 1 — 보우먼과 그의 동료들은 풍선을 이용해 지구 성층권의 소리를 기록했습니다. (사진: CNN)

보우먼과 그의 동료들은 이전에 카메라가 장착된 기상 풍선을 사용하여 지구에서 우주로 가는 대기 소리를 기록하고, 그 반대의 작업도 수행했습니다. 이제 풍선에는 더 많은 장치와 태양 전지가 장착되어 더 오랫동안 작동할 수 있게 되었습니다.

보우먼의 실험은 과학자들이 50년 만에 처음으로 성층권 음향 녹음 실험이었습니다. 동시에 여러 개의 센서가 통합된 풍선을 사용하면 기상 항공기를 사용하는 것보다 더 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

과학자 보우먼은 화산 폭발 소리, 천둥 소리, 파도 소리, 프로펠러 비행기 소리, 하늘에서 나는 도시 소리, 로켓 발사 소리, 지진 소리 등 자연 현상과 인공 현상의 소리를 녹음하는 많은 실험을 수행했다고 밝혔습니다. 보우먼은 때때로 하늘에서 나는 알려지지 않은 소리도 녹음했습니다.

풍선이 제공하는 고도 이점은 소음 수준을 낮추고 녹음 범위를 넓히는 것을 의미합니다. 마치 우리가 지구의 소리를 들을 수 있는 것과 같습니다. 그러나 공중 실험에 풍선을 사용하는 것은 과학자들에게 난제이기도 합니다. 성층권은 덥고 춥고 온도 변화가 끊임없이 일어나는 혹독한 환경이기 때문입니다.

보우먼은 "태양열 풍선은 약간 느리고 항상 발사가 성공적인 것은 아니다" 라고 말했다.

풍선을 이용해 지구 성층권의 신비한 소리를 해독하다 - 2 — 샌디아 연구소의 태양열 풍선에서 본 이 풍경은 지구 표면에서 약 21,000m 고도에서 촬영되었습니다.

그러나 보우먼 씨에 따르면 성층권에서 저주파 소리가 나는 원인을 파악하는 것은 어렵다고 합니다. 제트기가 해당 지역 위를 지나갈 때, 로켓이 발사될 때, 화물선이 바다를 항해할 때 나는 소음, 시험장에서 멀리 떨어진 곳에서 폭풍이 발생할 때 등 인위적으로 발생할 수 있는 소리입니다. 소리의 출처는 충분한 데이터가 있을 경우에만 결정될 수 있습니다.

과학자 보우먼은 위의 소리가 성층권에 도달했고 그 음파가 여러 번 앞뒤로 반사되어 원래 소리에 비해 왜곡되었을 것이라고 생각합니다. 보우먼 씨에 따르면, 같은 위치라 하더라도 성층권에서 소리를 녹음하는 것이 항상 가능한 것은 아니라고 합니다.

이것이 바로 보우먼과 그의 동료들이 지구 성층권 소리의 신비를 풀기 위해 노력하는 계기가 되었습니다. 이는 지구 대기의 계절적 변화를 파악하는 데 도움이 될 뿐만 아니라, 우주 탐사 임무에서 다른 행성에 대한 대기 연구를 수행하는 과학자들에게 중요한 데이터를 제공합니다.

트라 칸 (출처: CNN)

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