La velocidad del sonido es más lenta en Marte que en la Tierra

La velocidad del sonido es más lenta en Marte que en la Tierra

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¿Cuál es la velocidad del sonido en el planeta rojo? Esta pregunta sería un misterio si no fuese porque el rover Perseverance se envió hasta allí cargado con micrófonos y láseres.

Gracias a estos instrumentos, se ha podido calcular una cifra que acaba de presentarse en la 53ª Conferencia de ciencia lunar y planetaria del Laboratorio Nacional de Los Álamos.

Perseverance se envió a Marte dotado con láseres que se usan para romper las rocas a su alrededor en busca de muestras de la superficie marciana. Además, al contrario que otros vehículos marcianos, contiene micrófonos. Cabe preguntarse para qué queremos micrófonos en el planeta rojo, pero lo cierto es que hay una explicación. Su objetivo era registrar las fluctuaciones de presión acústica del instrumento de espectroscopía de ruptura inducido por láser del rover a medida que este tomara las muestras de roca. Y así lo ha estado haciendo. 

La mayoría de los sonidos del estudio, publicado el pasado viernes en la revista ‘Nature’, se grabaron con el micrófono de la SuperCam del Perseverance, montada en la cabeza del mástil del rover. Otro micrófono ubicado en el chasis registró los pitidos de la herramienta gDRT, que expulsa las virutas de las rocas que el vehículo explorador, dedicado a estudiar la geología del planeta y buscar rastros de vida pasada, raspa para examinarlas.

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«Por un lado se han confirmado experimentalmente algunos aspectos que ya predecían los modelos, como que el sonido es más débil en Marte que en la Tierra -20dB más débil, es decir, para una misma fuente equivalente, se oiría más débilmente-; que se atenúa mucho más con la distancia; o que las distintas frecuencias tienen diferentes velocidades», resume para este periódico José Antonio Rodríguez-Manfredi, ingeniero del Centro de Astrobiología (INTA-CSIC) y responsable de MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), una estación meteorológica que caracterizará la atmósfera y el polvo marcianos y que viaja a bordo del Perseverance.

Marte: el violín se adelanta al contrabajo

En la Tierra, los sonidos viajan a unos 343 metros por segundo. Pero en Marte, los de baja frecuencia lo hacen a aproximadamente 240 metros por segundo, mientras que los de más alta se mueven más rápido, a 250 metros por segundo.

«Resultó muy interesante constatar cómo, a unos pocos metros, las frecuencias más altas van casi 20 metros por segundo más rápidas que las más bajas. Imagina cómo sería oír un concierto de violín y contrabajo, en el que percibiéramos las notas del violín antes que las del contrabajo, cuando se tocaran a la vez», dice el investigador.

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Según explican desde la NASA, estas distintas velocidades son un efecto de la fría y extremadamente delgada atmósfera marciana, compuesta principalmente por dióxido de carbono. Otro efecto es que los sonidos se transmiten a corta distancia y los tonos más agudos casi no se transmiten. En la Tierra, el sonido puede disminuir después de unos 65 metros; en Marte, falla a solo 8 metros, y los agudos se pierden por completo a esa distancia.

El silbar del viento

Para Rodríguez Manfredi, «lo más interesante es que estos datos permiten analizar la turbulencia a escalas por debajo del centímetro (que complementa perfectamente a los análisis de turbulencias a mayores escalas que hacemos con MEDA), lo que ha dado lugar a observar fenómenos de turbulencia que no esperábamos». Por primera vez, «se ha podido oír cómo suena el viento en el silencioso Marte. Junto a esas imágenes y vídeos de alta resolución que hemos visto desde que aterrizamos en febrero del año pasado, cada vez más tenemos la sensación de ‘estar allí’», asegura.

Pero una de las características más llamativas de las grabaciones fue, precisamente, el silencio. «En algún momento, pensamos que el micrófono estaba roto, estaba tan silencioso», asegura Sylvestre Maurice, astrofísico de la Universidad de Toulouse en Francia y autor principal el estudio. Eso también es consecuencia de que Marte tenga una atmósfera tan delgada.

«Marte es muy tranquilo debido a la baja presión atmosférica», indica Baptiste Chide, del Laboratorio Nacional de Los Álamos en Nuevo México, también coautor del estudio. «Pero la presión cambia con las estaciones en Marte». Eso significa que, en los próximos meses de otoño marciano, Marte podría volverse más ruidoso y proporcionar aún más información sobre su aire y clima.

El zumbido del helicóptero

El micrófono SuperCam también captó los los rotores dobles giratorios de Ingenuity, la primera aeronave que ha volado a motor y de forma controlada en otro mundo. Girando a 2.500 revoluciones por minuto, los rotores producen «un sonido distintivo y de tono bajo a 84 hercios», afirma Maurice.

El micrófono funciona tan bien que incluso pudieron grabar el zumbido del helicóptero a larga distancia. Por otro lado, cuando el láser de SuperCam, que vaporiza trozos de roca a distancia para estudiar su composición, golpea un objetivo, produce chispas que crean un ruido agudo por encima de los 2 kilohercios.

Estos sonidos también ayudan a los científicos e ingenieros a evaluar la salud y el funcionamiento de los sistemas del rover, de la misma manera que uno podría notar un ruido molesto al conducir un automóvil. «Es un nuevo sentido de investigación que nunca antes habíamos usado en Marte», dice Maurice. «Espero que vengan muchos descubrimientos, utilizando la atmósfera como fuente de sonido y medio de propagación», añade.

Fuente: Judith de Jorge / ABC

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