صداها در سیاره مریخ بسیار متفاوت نسبت به زمین هستند

گفت‌وگو کردن و انتقال صدا در سیاره مریخ دشوار خواهد بود. بخشی از آن به این خاطر است که هوای این کره قرمز بسیار سرد است، پس ممکن است مجبور شوید که تند و ناشمرده سخن بگویید. به غیر از آن، اتمسفر نازک سیاره مریخ غالباً شامل کربن دی‌اکسید می‌شود و همین اجازه نمی‌دهد که صدا به راحتی انتقال پیدا کند. درواقع، در مریخ اگر کسی که کنار شما است، شروع به صحبت کند، شما صدای او را در حالتی می‌شنوید که انگار ۶۰ متر (۲۰۰ فوت) از شما فاصله دارد.

بپتیست چاید می‌گوید: «تفاوت صدا در سیاره مریخ، نسبت به زمین آنقدر زیاد است که بهتر است اصلا صحبت نکنید!» او همچنین استفاده از میکروفون یا هدست را، حتی در فاصله‌ای بسیار کوتاه پیشنهاد می‌کند. چاید، دانشمند نجوم در آزمایشگاه ملی لوس آلاموس، واقع در مکزیک نو است. او و همکارانش تعدادی از یافته‌های جدیدشان را راجع به صدا در مریخ در شماره ۲۶ مجله Nature به اشتراک گذاشته‌اند.

چاید و گروهش برخی از اولین صداهای ضبط شده در سیاره قرمز را بررسی کردند. این صداها توسط میکروفون مریخ‌نورد استفامت ناسا ضبط شده‌اند. این ربات فضایی سیاره مریخ را از فوریه ۲۰۲۱ تحت نظر داشته است.

آنچه که مریخ‌نورد استقامت ضبط کرد، صدای رویدادها در مریخ نبود. بلکه صداهایی بودند که ربات هنگام ضربه زدن به سنگی کوچک ایجاد می‌کند. آن صدا تبدیل به موج صوتی شد؛ یعنی شبیه به رعد و برق، اما بسیار کوتاه‌تر. چاید و گروهش تقریبا یافته‌ای پنج ساعته از چنین صداهایی دارند.

زاپ‌های لیزری

این صداها توسط میکروفون مریخ‌نورد استفامت ناسا، با فاصله ۱۶۰ میلیون کیلومتر (۱۰۰ میلیون مایل) از زمین ضبط شده‌اند. هنگامی که ربات به سنگی که نزدیکش است برخورد می‌کند، چنین صدایی ایجاد می‌شود:

این یافته به سایر محققان اجازه داد تا سرعت صدا را روی مریخ اندازه‌گیری کنند که به چیزهایی جالب رسیدند. در محدوده شنوایی انسان، صداهای بلند تقریبا ۲۵۰ متر بر ثانیه (۵۳۷ مایل بر ساعت) حرکت می‌کنند. صداهای کم، آرام‌تر و با سرعت تقریبا ۲۴۰ متر بر ثانیه (۵۳۷ مایل بر ساعت) حرکت می‌کنند. موج‌های صداهایی که کمتر هستند تنها چند متر حرکت می‌کنند و بعد هم بی‌صدا می‌شوند. صداهای بلندتر هم هرچقدر در فاصله‌ی کمتری باشند، زودتر تمام می‌شوند.

اندی پیاسک، فیزیکدان دانشگاه واشنگتون، می‌گوید: «برای انسان‌هایی که روی زمین زندگی می‌کنند، ممکن است بسیار عجیب باشد. اما این موضوع بسیار منطقی است.» وی در تحقیقاتی که تازگی انجام شده دخالتی نداشته است، اما رشته مطالعاتش مربوط به چگونگی حرکت موج صدا از میان چیزهای مختلف است.

هنگامی که موج صدا از میان هوا و مایع حرکت می‌کند، به مولکول‌هایی که اطرافش را گرفته‌اند انرژی مضاعف می‌دهد. هوا هم آن انرژی را با خود حمل می‌کند. چنین مبحثی را اثر رهایش می‌گوییم.

برای آنکه موج‌های صدا در هوا حرکت کنند، رهایش به فرکانس صدا و مولکول‌هایی که در هوا هستند بستگی دارد. در مریخ، رهایش پس از صدای بلند سریع‌تر نسبت به صدای کم اتفاق می‌افتد. علتش این است که اتمسفر فشار کمتری دارد و اغلب از کربن دی‌اکسید ساخته شده است.

پیاسک می‌گوید «چنین مسئله‌ای روی زمین رخ نمی‌دهد،‌ چون اتمسفر زمین بسیار بیشتر از مریخ است.» به علاوه، بیشتر اتمسفر زمین را نیتروژن شامل می‌شود. تحت چنین شرایطی، اثر رهایش برای صداهای کم و زیاد به یک گونه عمل خواهد کرد. به طور کلی روی زمین، تمام اصوات ۳۴۳ متر بر ثانیه حرکت می‌کنند (۷۶۷ مایل بر ساعت). برای اینکه بشنوید چطور صداها میان زمین و مریخ تفاوت دارند، می‌توانید به این بخش از وبسایت ناسا بروید.

اگر در مریخ یک آهنگ از بلندگو پخش می‌شد، صداهای بلندتر زودتر به گوش شنوندگان می‌رسید، و بعد صداهای کم. چاید می‌گوید: «اینطور تصور کنید که مثلا روی سیاره مریخ، شهری با پرندگان بود. پرندگان فرکانس بسیار بالایی دارند و شما نمی‌توانستید صدایشان را بشنوید. تنها صدایی که به گوش‌تان می‌رسید صدای شهر بود.»

البته که در مریخ پرنده‌ای وجود ندارد؛ اما این مسئله دلیل مطالعات صوتی دانشمندان روی سیارات بیگانه نیست. به نظر بپتیست چاید، اندازه‌ گیری سرعت صدا می‌تواند به دانشمندان زمینه‌ای مناسب را برای شناخت اتمسفر مریخ دهد. فشار هوا، دما و رطوبت همگی بر میزان سرعت صدا موثر هستند. پس با مطالعه سرعت صدا در طی زمان، دانشمندان می‌توانند آب و هوای مریخ را هم بشناسند. چاید می‌گوید: «بدین وسیله ما قادر خواهیم بود تا کوچک‌ترین تغییرات آب و هوایی را تشخیص دهیم، حتی به‌طور روزانه.»

وی همچنین اضافه می‌کند: «به کمک مریخ‌نورد استفامت، صدای بیشتری از مریخ در زمین خواهیم داشت. دانمشندان می‌توانند تغییرات صوتی را در طی فصل‌های مختلف بررسی کنند. ما بسیار مشتاق هستیم تا تغییرات صوتی مریخ را در فصل‌های زمستان و پاییز بشنویم.»