شگفتی دانشمندان از وجود «دو سرعت صوت» در مریخ

پس از اینکه مریخ نورد پشتکار ناسا در فوریه سال گذشته بر روی مریخ فرود آمد، دو میکروفون نصب شده رو یکی از دکل‌های آن شروع به ضبط اصوات کردند. امری که به دانشمندان این امکان را داد تا برای اولین بار سر و صداهای سیاره سرخ را بشنوند.

سیلوستر موریس، مدیر علمی بخش ابزارهای صوتی و تصویری کاوشگر پشتکار، در این باره گفت: «این صداها وضعیت گنگ و ناشناخته قبلی در مریخ را روشن کردند.»

وی به خبرگزاری فرانسه گفت یک تیم بین‌المللی به پروازهای هلیکوپتر کوچک« نبوغ»، که کاوشگر را همراهی می‌کند، گوش کردند و همین‌طور صدای صخره‌خردکن لیزری مریخ‌نورد را به هنگام هدف‌گیری شنیدند که صدای «تق‌تق» تولید می‌کرد.

او اضافه کرد: «ما آن‌جا منابع صوتی خیلی نزدیکی داشتیم که در فاصله بین ۲ الی ۵ متری و همینطور ۱۰ تا ۱۶ متری از هدف قرار داشتند و دقیقاً می‌دانستیم که چه زمانی شروع به تولید صدا می‌کنند.»

این پژوهش برای اولین بار تأیید کرد که صوت در مریخ ۲۴۰ متر بر ثانیه سرعت دارد که از سرعت ۳۴۰ متر در ثانیه صوت در سطح زمین کمتر است.

این مورد از پیش نیز انتظار می‌رفت چرا که ۹۵ درصد اتمسفر مریخ را دی‌اکسید کربن تشکیل می‌دهد (این در حالی است که دی‌اکسید کربن در زمین تنها ۰.۰۴ درصد جو را تشکیل می‌دهد) و حدود ۱۰۰ برابر نازک تر است که در نتیجه صدا را ۲۰ دسی‌بل ضعیف‌تر می‌کند.

با این حال وقتی صدای تولید شده توسط شلیک‌گر لیزری ۲۵۰ متر در ثانیه ثبت شد، یعنی ۱۰ متر سریع‌تر از حد انتظار، دانشمندان شگفت‌زده شدند. آقای موریس در این خصوص گفت: «من کمی وحشت کردم. به خودم گفتم که یکی از دو اندازه‌گیری اشتباه است چرا که روی زمین شما فقط یک سرعت صوت دارید.»

دانشمندان می‌گویند سرانجام دریافتند علت تفاوت این بوده که دو سرعت صوت در سطح مریخ وجود دارد؛ یکی برای صداهای بلند و با فرکانس بالا مانند صخره‌شکن لیزری و دیگری برای فرکانس‌های پایین‌تر مانند چرخش پرّه هلیکوپتر. این بدان معناست که گوش انسان کمی زودتر صداهای بلند را می‌شنود.

آقای موریس در این باره می‌گوید: «روی زمین صداهای یک ارکستر موسیقی چه با فرکانس پایین وچه با فرکانس بالا با همان سرعت به شما می‌رسند. اما اگر خودتان را در مریخ تصور کنید و کمی از صحنه اجرا فاصله داشته باشید، تاخیر زیادی رخ خواهد داد.»

مجموعه این عوامل سبب می‌شود دو نفر به سختی بتوانند از فاصله پنج متری با یکدیگر مکالمه کنند.

مرکز ملی پژوهش‌های علمی فرانسه (CNRS) که در این تحقیق شرکت داشته در بیانیه‌ای گفته است مریخ به قدری آرام بوده که دانشمندان پیش از این بارها ترسیده‌اند نکند مشکلی در تجهیزات موجود بوده که نتوانسته‌اند به طور دقیق صدای محیط را بشنوند.

خاطره دو تلاش منجر به شکست قبلی در سال های ۱۹۹۹ و ۲۰۰۸ برای ضبط صدا، تردید دانشمندان را نسبت به موفقیت در تلاش کنونی برانگیخته بود و شماری از آنان خواستار آن شده بودند که تا زمانی که اطمینان کامل نسبت به قدرت تجهیزات در مریخ پیدا نشده است برای ضبط صدا در آن محیط اقدام نشود.

اکنون آقای موریس می‌گوید احساس می‌کند «قمار علمی» بردن میکروفن به فضا موفقیت‌آمیز بوده است.

در مریخ منابع صوتی طبیعی کمی به استثنای باد وجود دارد. با این حال میکروفون‌ها توانسته‌اند صداهای «غژ غژ» و «تلق‌ تلق» پرشماری را که هنگام غلتیدن چرخ‌های فلزی مریخ نورد روی سنگ‌ها تولید می‌شده تشخیص دهند.

تیه‌ری فوشه، از رصدخانه پاریس که او نیز در این تحقیق شرکت داشت، گفت: «گوش دادن به تلاطم‌های جوی، مانند بادهای عمودی که به ستون‌های همرفتی در مریخ معروف هستند، به ما این امکان را می‌دهد که مدل‌های عددی خود را برای پیش‌بینی آب و هوایی و اقلیمی اصلاح کنیم.»

دانشمندان ابراز امیدواری کرده‌اند که فضاپیماها در مأموریت‌های آینده خود به ناهید یا قمر زحل، تیتان، به میکروفون مجهز شوند.

نتایج مطالعات جدید محققان در نشریه علمی نیچر منتشر شده است.