Perseverance revela diferencias en la propagación del sonido en Marte
El rover Perseverance de la NASA en Marte ha revelado que el sonido viaja mucho más lento en el Planeta Rojo que en la Tierra y se comporta de maneras inesperadas con extrañas repercusiones.
Las ondas de sonido se mueven más lentamente a través de la atmósfera de Marte que en la Tierra. La velocidad del sonido depende de la densidad del material por el que viajan las ondas de sonido (y, además, de algunas otras variables, incluida la temperatura). En la atmósfera de la Tierra, a 20 grados Celsius, el sonido viaja 343 metros por segundo, pero en el medio mucho más denso del agua, se mueve a 1480 mewtros por segundo.
La atmósfera apenas visible de Marte es más de 100 veces más delgada que la de la Tierra, por lo que el sonido se mueve mucho más lentamente a través de ella, viajando a solo 240 metros por segundo.
Pero el rover Perseverance de la NASA, que aterrizó en el Planeta Rojo en febrero de 2021, descubrió algunas rarezas sobre el sonido en Marte que los científicos no esperaban, según un nuevo estudio presentado en la 53.ª Conferencia de Ciencias Planetarias y Lunares a principios de este mes, citado por Science Alert.
Las mediciones realizadas por un equipo de científicos del Laboratorio Nacional de Los Álamos, una instalación del Departamento de Energía de los EEUU, utilizando un micrófono en el instrumento SuperCam de Perseverance.
La velocidad del sonido en Marte se puede determinar utilizando el tiempo de propagación de la señal acústica inducida por láser a medida que viaja desde el suelo hasta la altura del micrófono.
Las mediciones revelaron que el sonido de tono más alto viaja más rápido en Marte que las notas más bajas, algo que no se ha observado en ningún otro lugar.
Los científicos dicen que este extraño comportamiento podría explicarse por las fluctuaciones térmicas en los primeros 10 kilómetros de la atmósfera de Marte sobre la superficie del planeta. Durante el día, cuando los rayos del sol golpean y calientan la roca marciana, las corrientes de aire convectivas y las turbulencias agitan esta capa de aire marciano, también conocida como capa límite planetaria. Eso cambia el comportamiento de las moléculas de dióxido de carbono. La atmósfera de Marte contiene un 96% de dióxido de carbono, pero la presión atmosférica allí es muy baja. (A modo de comparación, la atmósfera mucho más densa de la Tierra contiene solo el 0,041% de dióxido de carbono).
"Debido a las propiedades únicas de las moléculas de dióxido de carbono a baja presión, Marte es la única atmósfera de un planeta terrestre en el sistema solar que experimenta un cambio en la velocidad del sonido justo en el medio del ancho de banda audible (20 a 20.000 hercios", escribieron los investigadores en el documento presentado en la conferencia.
En frecuencias superiores a 240 hertzios, "los modos vibratorios de las moléculas de dióxido de carbono activados por la colisión no tienen tiempo suficiente para relajarse o volver a su estado original", dijeron los investigadores, lo que da como resultado ondas de sonido a frecuencias más altas que viajan más de 10 metros por segundo más rápido que los de baja frecuencia.
Eso significa que si se estuviera parado en Marte, escuchando música lejana, los sonidos más agudos llegarían antes que los más graves.
El equipo planea continuar usando los datos del micrófono SuperCam para observar cómo cosas como las variaciones diarias y estacionales pueden afectar la velocidad del sonido en Marte. También planean comparar las lecturas acústicas de temperatura con las lecturas de otros instrumentos para tratar de descubrir las grandes fluctuaciones.
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