Perseverance explora el comportamiento del sonido en Marte
4 abril, 2022
El sonido es algo que depende mucho de su entorno. Factores como la densidad del material en que se desplaza provocan cambios en su comportamiento. Marte tiene una atmósfera muy distinta a la de la Tierra y por lo tanto era de esperarse que el sonido se comportara diferente ahí.
Un estudio que se presentó recientemente en la Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares número 53 describe los hallazgos del rover Perseverance. Aunque se esperaban diferencias con nuestro planeta, también aparecieron algunas sorpresas como que a diferentes tonos el sonido se desplaza a diferente velocidad.
El sonido en el planeta rojo
La velocidad del sonido no es constante. Mientras más denso es el medio en el que se mueve más rápido se desplaza. La temperatura es otro factor que influye en su movimiento. En la atmósfera terrestre, que tiene una temperatura promedio de 20 grados Celsius, el sonido viaja aproximadamente a 343 metros por segundo. En otros medios como el agua su movimiento alcanza los 1,480 metros por segundo y en el acero llega a 5,100 metros por segundo. Eso pasa en la Tierra pero Marte es un entorno muy distinto.
La atmósfera marciana es mucho más delgada que la nuestra. Mientras que la terrestre tiene una densidad de alrededor de 1.2 kilogramos por metro cúbico, en Marte, es de apenas 0.02 kilogramos por metro cúbico. Desde aquí ya podemos imaginar que el sonido viajará más lento en la atmósfera marciana. Además, tiene condiciones particulares que complican el paso desplazamiento del sonido. Durante el día la superficie se calienta y forma corrientes ascendentes convectivas que a su vez provocan turbulencias.
Los datos que se usaron para analizar el sonido en Marte provienen del micrófono de la SuperCam. Este es capaz de grabar las fluctuaciones de presión acústica del instrumento de desglose espectroscópico inducido por láser mientras dispara a la superficie marciana. Los instrumentos que lleva consigo el rover Perseverance permiten medir los lapsos temporales entre el ruido. Las mediciones se hicieron a 2.1 metros de altura.
“La velocidad del sonido recuperado por esta técnica se calcula sobre toda la trayectoria de propagación acústica, que va desde el suelo hasta la altura del micrófono”, explicaron los investigadores en el documento que presentaron en la conferencia. “Por lo tanto, en cualquier longitud de onda dada es enrevesada por las variaciones de temperatura y velocidad y dirección del viento a lo largo de este camino”, aclaran también.
Las conclusiones del equipo de investigación nos permiten imaginar el sonido en Marte. En la atmósfera del planeta rojo el sonido viaja a 240 metros por segundo. Otro detalle importante es que no funciona igual siempre.
“Debido a las propiedades únicas de las moléculas de dióxido de carbono a baja presión, Marte es la única atmósfera terrestre en el Sistema Solar que experimenta un cambio en la velocidad del sonido justo en el medio del ancho de banda audible (20 Hertz a 20.000 Hertz)”, se menciona en el documento.
Las frecuencias superiores a 240 hertz activan estas diferencias. El modo vibratorio de las moléculas de dióxido de carbono que activa la colisión no permite que se relajen y vuelvan a su estado original. La consecuencia de esto es que las frecuencias altas viajan 10 metros por segundo más rápido que las bajas. De esta forma, un sonido que tenga distintas frecuencias se escucharía a destiempo en la atmósfera marciana, por ejemplo, la música.
Aún faltan más pruebas sobre el comportamiento del sonido en Marte. Entre ellas están los cambios que pudieran surgir en las diferentes estaciones del año. Por ahora ya tenemos un detalle que será útil para diseñadores de equipo para astronautas que visiten Marte en el futuro.
Si se quiere obtener un sonido similar al de la Tierra habrá que diseñar entornos presurizados para evitar que el sonido viaje como lo ha hecho en los experimentos de Perseverance. También queda como material para los narradores de ciencia ficción, tanto en el cine como en formatos escritos.