La velocidad del sonido en Marte es un poco funky, sugiere nueva evidencia

Una selfie tomada por el rover Perseverance de la NASA el 10 de septiembre de 2021.

Una selfie tomada por el rover Perseverance de la NASA el 10 de septiembre de 2021.
Imagen: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Usando un micrófono, un láser y algunas matemáticas astutas, un equipo de científicos ha medido la velocidad del sonido en Marte, en lo que es una primicia científica y otro hallazgo genial hecho posible por el rover Perseverance de la NASA.

Hay mucho que amar de la misión Perseverance, pero uno de mis aspectos favoritos del rover es que es capaz de grabar audio.. A principios del año pasado, y por primera vez, pudimos escuchar sonidos en Marte, tanto naturales como sintéticos. Usando su Micrófono SuperCamEl vagabundo grabado soplando vientos marcianos, clics de su láser de exploración de rocas y los crujidos producidos por sus ruedas rodantes.

Que el micrófono de Perseverance detectara estos sonidos no era una certeza, dada la atmósfera dolorosamente delgada en el Planeta Rojo. El sonido necesita un medio para propagarse, y Marte, con una mísera presión atmosférica de 0.095 libras por pulgada cuadrada

(psi) a nivel del suelo, no ofrece mucho con lo que trabajar. En comparación, la presión atmosférica al nivel del mar de la Tierra es de alrededor de 14,7 psi.

pero ahí estaban—ruidos perceptibles recogido por el micrófono de Percy en el cráter Jezero. Con sonidos claramente audibles en Marte, Baptiste Chide del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Los Ángeles y colegas fueron capaz de medir la velocidad del sonido en Marte. Los científicos presentaron recientemente su recomendaciones

en el 53.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetariascelebrada del 7 al 11 de marzo en Texas.

los equipo apalancado El experimento SuperCam de Perseverance, que golpea rocas con láser para estudiar la geología marciana y se sienta en la cabeza del mástil del rover a unos 6,9 pies (2,1 metros) por encima de la superficie marciana. El equipo tomó medidas a partir de 150 disparos de láser realizados en cinco lugares distintos, al mismo tiempo que rastreaba las condiciones climáticas locales.

Al medir el tiempo que tardaban los chasquidos entrecortados en llegar al micrófono de la SuperCam, se encontraron capaz de establecer la velocidad del sonido en Marte, con una precisión de más-menos 0,51%. Ellos descubrió que el sonido en Marte viaja a 787 pies por segundo (240 metros por segundo), que es significativamente más lento que el sonido de la Tierra a una velocidad de 1115 pies por segundo (340 m/s).

Y en una observación que coincidía con las predicciones anteriores, la velocidad de suena por debajo de 240 hertz cayó a 754 pies por segundo (230 m/s). Eso no sucede en la Tierra, ya que los sonidos dentro del ancho de banda audible (20 Hz a 20 kHz) viajan a una velocidad constante. La “idiosincrasia de Marte”, como la llaman los científicos, tiene que ver con las “propiedades únicas de las moléculas de dióxido de carbono a baja presión”, lo que convierte a la atmósfera marciana en la única del sistema solar que experimenta “un cambio en la velocidad de sonido justo en el medio del ancho de banda audible”, como escribieron los científicos. La razón de esto es que los sonidos por encima de los 240 Hz no tienen tiempo para relajar su energía, según los científicos.

Los científicos continúan diciendo que este efecto acústico “puede inducir una experiencia auditiva única en Marte con una llegada temprana de sonidos agudos en comparación con los graves”.

¡Único tiene razón! Existe mucha información acústica por debajo de 240 Hz, incluido el extremo inferior de la música y los registros más bajos de la voz humana (típicamente para los hombres). Music on Mars sonaría completamente desordenado (particularmente con una mayor distancia), con las frecuencias medias y altas llegando al oyente un poco antes que los sonidos de baja frecuencia, como los registros más bajos del bajo y el bombo. Agregue otro efecto del dióxido de carbono, la atenuación o amortiguación de frecuencias más altas, y la experiencia acústica se vuelve aún más extraña.

Además, la técnica utilizada para medir la velocidad del sonido también se puede utilizar para medir la temperatura local. Así que además de Percy Analizador de dinámica ambiental de Marte (MEDA), el equipo tiene un nuevo termómetro a su disposición. De cara al futuro, Chide y sus colegas realizarán más pruebas para medir la velocidad del sonido en diferentes momentos del día y durante diferentes estaciones marcianas.

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