Los sonidos registrados por los micrófonos del rover Perseverance desvelan un planeta con un abismal silencio
Un último estudio efectuado por un equipo internacional de científicos, basado en las grabaciones realizadas por el rover Perseverance, revela que la velocidad del sonido en la atmósfera de Marte es mucho más lenta que en la Tierra: allí predomina un profundo silencio
La investigación realizada por los científicos descubrió que algunos de esos sonidos, capturados principalmente por el micrófono Supercam del Perseverance, durante los primeros 216 días marcianos (soles) de la misión que comenzó el 18 de febrero del 2021, difieren mucho de como serían los mismos en la Tierra. También, la velocidad de transmisión de ellos en el planeta rojo es mucho menor.
Buscando vida en Marte
El rover Perseverance fue lanzado el 30 de julio de 2020 con la misión de buscar signos de vida antigua, o presente, y recolectar muestras de rocas y regolito (roca y suelo pulverizados) para su regreso a la Tierra y su estudio posterior en laboratorio. Lleva a bordo un pequeño helicóptero (Ingenuity), para probar la tecnología empleada en lo que fue el primer vuelo propulsado en Marte. El helicóptero viajó a Marte unido a la parte inferior del rover Perseverance.
Los sonidos forman parte de la vida tal como la conocemos. Los micrófonos de Perseverance grabaron con mucha fidelidad los sonidos mecánicos del rover y el que producía una ligera brisa marciana; también, el zumbido de los rotores de Ingenuity y el golpeteo de un láser que va rompiendo las rocas en su exploración. La mayoría de los estudios sobre los sonidos registrados fueron publicados en la revista Nature.
Situación de los dos micrófonos de Perseverance.
Crédito: NASA/JPL-Caltech
Estudiando la acústica marciana
El equipo de científicos realizó el primer análisis de acústica que se ha hecho en el planeta rojo. El nuevo estudio analizó la velocidad del sonido a través de la atmósfera marciana, extremadamente delgada, en su mayoría de dióxido de carbono. En él se detalló cómo se podrían oír en Marte diversos sonidos por los oídos humanos y cómo los científicos usarían las grabaciones de audio para sondear los sutiles cambios que se producen en la presión del aire marciano.
“Es una nueva línea de investigación que nunca antes habíamos probado en Marte”, dijo Sylvestre Maurice, astrofísico de la Universidad de Toulouse (Francia), autor principal del estudio. “Espero que vengan muchos descubrimientos, utilizando la atmósfera como fuente de sonido y medio de propagación”.
El resultado de las grabaciones es una nueva contribución a la ciencia por las especiales características de la atmósfera marciana. Allí, la velocidad del sonido es más lenta que en la Tierra y varía con el tono (o la frecuencia). En la Tierra, los sonidos normalmente viajan a 343 metros por segundo. Pero en Marte, los sonidos de tono bajo viajan a 240 metros por segundo, aproximadamente, mientras que los sonidos de tono más alto lo hacen a 250 metros por segundo.
El mástil de Mars 2020 incluye un instrumento láser llamado SuperCam que puede vaporizar material rocoso y estudiar el plasma resultante.
Crédito: NASA/JPL-Caltech.
Las velocidades variables del sonido en el planeta rojo son un efecto de su delgada y fría atmósfera de dióxido de carbono. Antes de la misión, los científicos esperaban que la atmósfera de Marte influyera en la velocidad del sonido, sin embargo, los modelos teóricos empleados eran inciertos debido a la falta de datos experimentales a baja presión y la dificultad de caracterizar la turbulencia o la atenuación que se producen cuando solo se experimenta en un entorno cerrado.
Otro efecto de esta tenue atmósfera es que los sonidos graves se transmiten a corta distancia y los tonos más agudos casi no lo hacen. En la Tierra, el sonido puede disminuir después de unos 65 metros, pero en Marte, falla a partir de los 8 metros, y los agudos se pierden por completo a una mayor distancia.
Aquí se pueden escuchar cómo se oirían en Marte algunos sonidos comunes de la Tierra
https://mars.nasa.gov/mars2020/participate/sounds/
Marte silencioso
Una de las características más llamativas, consecuencia de las grabaciones realizadas, es el ambiente silencioso que predomina en Marte. “En algún momento, pensamos que el micrófono estaba estropeado, de tan silencioso que estaba”, dijo el profesor Maurice.
Marte es muy tranquilo y silencioso debido a su baja presión atmosférica. Esta cambia con las estaciones marcianas. Eso significa que, en los próximos meses del otoño marciano, podría volverse más ruidoso, cuando aumenten las tormentas de polvo, y proporcionar aún más información sobre su débil atmósfera y su clima.
El equipo de ingeniería acústica también estudió los registros que captó el micrófono de los rotores dobles giratorios del Ingenuity: el helicóptero marciano que es el compañero de viaje y explorador aéreo del rover; girando a 2500 revoluciones por minuto, los rotores producen un sonido distintivo y de tono bajo a 84 Herzios.
SuperCam también actúa cómo un explorador: dispara un rayo láser desde el mástil del rover, o «cabeza», para vaporizar el material impactado (pequeñas porciones de roca), a una temperatura de 10 000º C (si fuera necesaria), brindando así información que será esencial para el éxito de la misión. Cuando el láser del SuperCam, vaporiza trozos de roca para estudiar su composición, al golpear su objetivo, produce chispas que crean un agudo ruido por encima de los 2 kilohercios. El instrumento utiliza Inteligencia Artificial (AI) para buscar objetivos rocosos que valga la pena analizar.
Otra característica nueva de SuperCam es otro láser verde que puede determinar la composición molecular de los materiales de la superficie apuntada. Este rayo verde excita los enlaces químicos en la muestra y produce una señal dependiendo de los elementos que unen, según una técnica llamada espectroscopía.
Probando a Supercum en el laboratorio. Laboratorio Nacional de Los Álamos (LANL)
Estudiar los sonidos grabados por los micrófonos del rover no solo revela detalles de la atmósfera marciana, sino también ayuda a los científicos e ingenieros a evaluar el estado y el funcionamiento de los muchos sistemas del rover, de la misma manera que se podría notar una avería por algún extraño ruido que se produjera al conducir un automóvil.
Próximas misiones a Marte
Un objetivo clave para la misión de Perseverance en Marte es la astrobiología: la búsqueda de signos de vida microbiana antigua o actual. El rover caracterizará la geología del planeta y el clima pasado, allanará el camino para la exploración humana del planeta rojo y será la primera misión en recolectar y almacenar rocas y regolito marcianos, para llevarlos posteriormente a Tierra.
Algunas de las próximas misiones de la NASA, en cooperación con la ESA (Agencia Espacial Europea), enviarán naves espaciales a Marte para recolectar esas muestras selladas que se hayan ya en la superficie marciana y enviarlas a la Tierra para un análisis de laboratorio en profundidad.
La misión Mars 2020 Perseverance es parte del enfoque de exploración de la Luna, en el futuro de la NASA, que incluye la misión Artemis a la Luna, lo que ayudará a prepararse para la exploración humana al planeta rojo.
El estudio del sonido en la atmósfera marciana proporcionará datos sobre aquel medio ambiente muy necesarios para la siguiente exploración humana. La atenuación acústica, según la distancia, producida por la relajación vibratoria en el rango audible, originada por el CO2 atmosférico, es muy considerable en Marte. Estos resultados establecerán unas bases para el estudio de los modelos acústicos y de las atmósferas de otros planetas o satélites que sean objeto de una exploración futura.
José María Moreno Ibáñez
AC/19.52
Referencias:
