Bizar!
Regelmatig reizen onderzoekers af naar Antarctica om daar diepe gaten te boren. Ze halen zo ijskernen boven die soms wel tientallen meters lang zijn. Hoe dieper je boort, hoe ouder het ijs wat je bovenhaalt. En dat ijs kan – onder meer dankzij kleine luchtbelletjes die bij de totstandkoming van het ijs opgesloten zijn komen te zitten – meer verraden over het klimaat in vroeger tijden.
Geluiden
Onderzoeker Peter Neff reisde eerder dit jaar af naar Antarctica om zo’n boorgat te maken. Nadat de klus geklaard was, begon hij – om de tijd te doden – wat stukken ijs in het 90 meter diepe boorgat te gooien. En daarop kwamen er wel heel fascinerende geluiden uit het boorgat zetten.
????????Sound ON????????
When #science is done, it's fun to drop ice down a 90 m deep borehole in an #Antarctic ???????? #glacier ❄️. So satisfying when it hits the bottom.
Happy hump day. pic.twitter.com/dQtLPWQi7T
— Peter Neff (@peter_neff) 28 februari 2018
Natuurlijk vroegen Neff en collega’s zich direct af hoe deze bijzondere geluiden precies ontstaan. Ze riepen daarom de hulp in van professor Mark Bocko. En hij loste het mysterie op.
Lest you think we were able to control our glee while putting #Antarctic #glacier ice back in the borehole it came from… pic.twitter.com/hjLyZe8Bms
— Peter Neff (@peter_neff) 28 februari 2018
Terwijl het stuk ijs naar beneden valt, schraapt het langs de rand van het boorgat en ketst ook op die rand af. De frequentie van dat geluid neemt af naarmate het stuk ijs dieper in het boorgat komt en versnelt. Die afname is te wijten aan het Doppler-effect: hetzelfde effect dat ervoor zorgt dat de toonhoogte van een autoclaxon daalt, terwijl de auto je passeert.
Verschillende geluidsgolven
Nadat het stuk ijs de bodem van het boorgat heeft bereikt, hoor je een soort ketsende geluiden die ontstaan doordat de geluidsgolven op verschillende manieren vanaf de bodem van het boorgat naar boven reizen. Sommige reizen recht omhoog. Anderen zwalken meer omhoog en botsen daarbij herhaaldelijk op de wanden van het boorgat. Het resulteert in verschillende frequenties en snelheden. De hoge frequenties reizen sneller en komen als eerste boven, terwijl de lage frequenties iets later arriveren.
Aan het eind hoor je ook nog geluiden die nog het meest doen denken aan een hartslag. De snelheid van die hartslag wordt bepaald door de snelheid van het geluid (in dit geval ligt deze rond de 320 meter per seconde) dat in het boorgat op en neer reist.
???????????? Antarctic ice drop sound, TL;DR version ????????????
1) As ice scrapes down hole, Doppler effect decreases sound frequency
2) "Ricochet" is sound of ice hitting bottom coming up at varying speed
3) "Heartbeat" is set by 320 m/sec speed of sound reverberating up/down hole@UofR pic.twitter.com/OZaUQERX54— Peter Neff (@peter_neff) 27 april 2018
