“Quả bóng năng lượng mặt trời $50 ghi lại âm thanh bí ẩn từ tầng bình lưu”

Tầng bình lưu, tầng yên tĩnh của bầu khí quyển Trái đất, hiếm khi thấy sự hối hả và nhộn nhịp do máy bay hoặc nhiễu loạn. Nhưng điều đó không có nghĩa là khu bảo tồn yên bình phía trên những đám mây này hoàn toàn im lặng.

Các nhà khoa học gần đây đã gắn micrô vào những quả bóng bay chạy bằng năng lượng mặt trời đặt trong tầng bình lưu, ghi lại sự pha trộn bất thường của các hiện tượng tự nhiên—sóng biển vỗ, giông bão ầm ầm—và thậm chí cả những âm thanh do con người tạo ra như tiếng quay của tua-bin gió hoặc tiếng vang của một vụ nổ.

Điều đó khá đáng chú ý vì một micrô đặc biệt – có thể ghi lại sóng hạ âm, nghĩa là sóng âm mà tai người không nghe được – lơ lửng ở độ cao hơn 21.000 mét (70.000 feet) so với bề mặt.

Nhưng giữa những âm thanh quen thuộc này, các nhà nghiên cứu cũng tìm thấy những tiếng động lạ. Tín hiệu thính giác không quen thuộc này vang vọng khắp tầng bình lưu, nguồn gốc của nó vẫn còn là một điều bí ẩn.

Sự hòa hợp không thể giải thích được trên bầu trời

Đoạn ghi âm được tiết lộ tại cuộc họp lần thứ 184 của Hiệp hội Âm học Hoa Kỳ ở Chicago bởi một nhóm các nhà nghiên cứu do Daniel Bowman, nhà khoa học chính tại Phòng thí nghiệm Quốc gia Sandia, đứng đầu.

Mặc dù công nghệ liên quan đến ghi âm hạ âm trong tầng bình lưu khá tiên tiến, nhưng bản thân quả bóng bay mang các thiết bị ghi âm lại là xương trần.

Bowman và các đồng nghiệp đã tự tạo ra những quả bóng bay, với mỗi quả bóng đạt tới độ cao ấn tượng từ 6 đến 7 mét (19 đến 21 feet).

“Những quả bóng bay của chúng tôi về cơ bản là những chiếc túi nhựa khổng lồ với một chút bụi than bên trong, khiến chúng có màu sẫm. Chúng tôi chế tạo nó bằng nhựa thợ sơn có sẵn, băng dính vận chuyển chắc chắn và bột than từ cửa hàng cung cấp pháo hoa,” Bowman giải thích.

“Khi những tia nắng rực rỡ chiếu vào quả bóng vỏ chai này, không khí bên trong nóng lên và lực nổi sẽ chiếm ưu thế. Việc sử dụng thông minh năng lượng mặt trời thụ động này dễ dàng đưa khinh khí cầu từ bề mặt trái đất lên độ cao hơn 20 km (66.000 feet). Thật ngạc nhiên, mỗi quả bóng bay có thể được tạo thành chỉ bằng vật liệu trị giá 50 đô la và có thể được lắp đặt trong khuôn viên của một sân bóng rổ.”

Khi khinh khí cầu chạy bằng năng lượng mặt trời phi nước đại qua tầng bình lưu, nó mang theo một bộ microbarometer—thiết bị ban đầu được thiết kế để theo dõi hoạt động của núi lửa.

Công cụ này cho phép các nhà khoa học thu được âm thanh tần số thấp và thu thập dữ liệu có giá trị. Với sự trợ giúp của thiết bị theo dõi GPS, các nhà nghiên cứu đã cẩn thận vạch ra đường đi của khinh khí cầu, một nhiệm vụ quan trọng vì chúng thường bắt đầu những hành trình kéo dài hàng trăm dặm và hạ cánh ở những địa điểm xa xôi và khó tiếp cận.

Trước đó vào tháng 4 năm 2023, bốn quả bóng bay do thám của Trung Quốc đã làm dấy lên lo ngại về an ninh quốc gia và tranh cãi ngoại giao. Tuy nhiên, Bowman cho biết nhóm của ông luôn cẩn thận thông báo cho Cục Hàng không Liên bang mỗi khi họ thả một quả bóng bay vào bầu khí quyển.

Giữa sự sắp xếp âm thanh của con người và môi trường dự kiến, Bowman và nhóm của ông đã tìm thấy một điều gì đó ngoài tầm hiểu biết của họ.

Như Bowman giải thích: “Trong tầng bình lưu, có một tín hiệu siêu âm bí ẩn xuất hiện nhiều lần trong một giờ trên một số chuyến bay, nhưng nguồn gốc hoàn toàn không xác định.”

Bí ẩn tuyệt đối của hiện tượng thính giác này tiếp tục gây trở ngại cho cộng đồng khoa học.

Làm sáng tỏ nguồn gốc của những âm thanh kỳ lạ này có thể rất quan trọng đối với những nỗ lực khoa học trong tương lai. Các nhà khoa học muốn sử dụng những quả bóng bay tương tự trên các thế giới khác như sao Kim. Liên Xô là những người đầu tiên phóng khinh khí cầu lên sao Kim với các nhiệm vụ Vega 1 và 2 của họ.

Kể từ đó, công nghệ âm thanh đã đi một chặng đường dài. Những quả bóng bay như vậy sẽ có thể thu các tín hiệu do động đất tạo ra, từ đó có thể giúp các nhà khoa học hiểu rõ hơn về cách sao Kim – mặc dù rất giống Trái đất về nhiều mặt – lại ở trong một địa ngục khắc nghiệt.

Cho đến khi điều này xảy ra, luồng dữ liệu được thu thập bởi khinh khí cầu của Bowman và những người khác là điều cần thiết để tinh chỉnh các công cụ cho các nhiệm vụ đến các thế giới khác.