Im Jahr 1927 entdeckte der norwegische Ingenieur und Amateurfunker Jørgen Hals ein ungewöhnliches Phänomen: Während er Kurzwellensignale einer niederländischen Radiostation empfing, hörte er verzögerte Echos, die etwa drei Sekunden nach dem ursprünglichen Signal auftraten. Diese sogenannten Langzeit-Radioechos (Long Delayed Echoes, LDEs) sind bis heute nicht vollständig erklärt.
Die Entdeckung und frühe Untersuchungen
Hals beschrieb seine Beobachtungen in einem Bericht und betonte, dass er die Herkunft der Echos nicht erklären konnte. Seine Entdeckung führte zu weiteren Untersuchungen durch den norwegischen Physiker Carl Størmer und den niederländischen Physiker Balthasar van der Pol. Obwohl sie das Phänomen reproduzieren konnten, blieb die Ursache ungeklärt.
Langzeit-Radioechos sind dadurch charakterisiert, dass sie mehr als 2,7 Sekunden nach der ursprünglichen Übertragung zurückkehren. Normale Radioechos entstehen durch Reflexionen an Objekten oder durch verzögerte Signalwege. Die LDEs zeigen jedoch deutlich längere Verzögerungen, die sich nicht durch bekannte physikalische Prozesse erklären lassen.
Theorien zur Entstehung der Langzeit-Radioechos
Seit der Entdeckung wurden verschiedene Theorien vorgeschlagen, um das Phänomen zu erklären. Eine frühe Hypothese aus den 1980er Jahren geht davon aus, dass Radiowellen zwischen ionisierten Schichten der Atmosphäre eingefangen und über große Entfernungen geleitet werden könnten. Diese Theorie wurde von den Forschern R. J. Vidmar und F. W. Crawford entwickelt.
Eine neuere Theorie von Sverre Holm von der Universität Oslo beschreibt das Konzept der magnetosphärisch geleiteten Echos (Magnetospherically Ducted Echo, MDE). Dabei werden Radiowellen in elektrisch geladenen Regionen der oberen Atmosphäre eingefangen und entlang magnetischer Feldlinien geführt. Diese Signale könnten bis in die entgegengesetzte Hemisphäre gelangen, bevor sie zurück zur Erde reflektiert werden. Holm hält dies für die am besten verstandene Erklärung für LDEs, räumt jedoch ein, dass sie nicht alle historischen Beobachtungen erklären kann.
Ein Problem besteht darin, dass die Verzögerungen bei MDEs nur wenige hundert Millisekunden betragen, während historische LDEs Verzögerungen von bis zu 30 Sekunden aufweisen. Holm weist darauf hin, dass die historischen Echos bei höheren Frequenzen (ca. 9,55 MHz) auftraten, während MDEs typischerweise im Bereich von 1–4 MHz beobachtet werden.
Weitere Theorien schlagen vor, dass elektromagnetische Energie in Plasma-Wellenmoden umgewandelt werden könnte, was längere Verzögerungen ermöglichen würde. Auch die Rolle von Plasmawolken, die von der Sonne stammen, wurde untersucht. Diese könnten möglicherweise die charakteristischen Echos erzeugen.
- Quelle: Space.com