Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Nützliches Rauschen

Astronomie|Physik Erde|Umwelt

Nützliches Rauschen
“Hintergrundrauschen” ist bei Physikern eigentlich gefürchtet, weil es schwache Signale überdecken kann. Forschern um Deyan Draganov von der Technischen Universität Delft ist es jetzt allerdings gelungen, mithilfe solcher zufälligen Schwingungen einen Blick ins Innere der Erde zu werfen.

Um Informationen über das Erdinnere zu bekommen, benutzen Geophysiker Schallwellen: Nach Erdbeben durchlaufen seismische Wellen zuweilen das gesamte Erdinnere und lassen auf die Beschaffenheit des Gesteins im Erdmantel oder im Erdkern schließen. Auch bei der Suche nach Erdöl verwenden Explorationsfirmen Schallwellen. Diese erzeugen sie entweder mithilfe von Sprengungen, durch Luftdruckkanonen unter Wasser oder durch das so genannte Vibroseis-Verfahren. Dabei rüttelt ein Lastwagen an einer riesigen Platte, wodurch Schwingungen im Untergrund erzeugt werden.

Da alle diese seismischen Verfahren recht aufwendig sind und sich nicht überall anwenden lassen, träumen Geophysiker schon seit längerem davon, ihre Schallempfänger einfach in den Boden zu stecken und aus dem ständigen Vibrieren der Erde nützliche Informationen zu gewinnen. Wind, Wellen und kleinere Erdbeben lassen den Erdboden ständig erzittern, wodurch schwache seismische Wellen entstehen. Vor kurzem zeigten amerikanische Forscher, dass sich aus dem Rauschen, das Seismographen einfangen, durchaus Informationen über den tieferen Untergrund entnehmen lassen.

Daganov und seine Kollegen benutzten nun Messgeräte, wie sie Explorationsfirmen bei der Suche nach Erdöl verwenden. Solche so genannten Geophone werden in geraden, mehrere hundert Meter langen Reihen in einem Abstand von einigen Metern in die Erde gesteckt. Normalerweise fangen sie Schall auf, der absichtlich erzeugt wird. Die Forscher zeichneten nun aber nur das Rauschen auf, das während mehr als 500 jeweils 70 Sekunden langen Intervallen von alleine auftrat.

Anschließend verglichen sie die Signale, die an den unterschiedlichen Geophonen aufgezeichnet wurden, durch das mathematischen Verfahren der Kreuzkorrelation. Mit diesem Verfahren lassen sich Zeitabschnitte finden, bei denen sich das Signal ähnelt. Dem liegt die Idee zugrunde, dass es Wellen gibt, die von Schichtgrenzen im Erdboden zurückgeworfen werden und anschließend von mehreren Geophonen nacheinander registriert werden. So kann es vorkommen, dass bei den Schallaufnehmern ähnliche Signale auftreten. Tatsächlich identifizierten die Forscher mit diesem Verfahren mehrere Schichtgrenzen im Erdboden.

Anzeige

Anschließend verglichen sie die Rausch-Daten mit denen einer vorhandenen seismischen Untersuchung der gleichen Gegend. In beiden Datensätzen waren die gleichen geologischen Strukturen zu sehen. Die Forscher halten es daher für möglich, dass ihr Verfahren bei der Erdölexploration oder auch bei der Überwachung von Vorgängen im Erdinneren nützlich sein könnte.

Deyan Draganov (Technische Universität Delft, Niederlande) et al: Geophysical Research Letters, Bd. 34, L04305, doi: 10.1029/2006GL028735, 2007 Ute Kehse
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

ver|han|del|bar  〈Adj.〉 so beschaffen, dass es verhandelt werden kann; Sy verhandlungsfähig ( … mehr

Ver|tei|ler|do|se  〈f. 19〉 elektrische Einrichtung, von der verschiedene elektrische Leitungen abzweigen; Sy Abzweigdose … mehr

ta|schis|tisch  〈Adj.; Mal.〉 = tachistisch

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige