Hvorfor er der ingen lyde i rummet?

»I rummet kan ingen høre dig skrige.«

Citatet fra Ridley Scotts 'Alien'-film fra 1979 kan nok godt få det til at løbe koldt ned ad ryggen på de fleste.

Det er en skræmmende tanke, at der ingen lyde skulle være, men er det egentlig sandt?

Det enkle svar er 'ja', ingen kan høre dig skrige i rummet, fordi der hverken er lyd eller ekko i rummet.

Jeg er professor i astronomi, og det betyder, at jeg studerer rummet, og hvordan det fungerer. Rummet er stille - for det meste.

Sådan skabes lyd

For at forstå, hvorfor der ikke er lyde i rummet, skal vi først forstå, hvordan lyd fungerer. Lyd er svingninger, der bevæger sig gennem faste stoffer, væsker eller gas.

Lyd er en kompressionsbølge. Den energi, der skabes, når vores stemmebånd vibrerer, komprimerer luften i vores strube, og den komprimerede energi bevæger sig udad.

Et godt billede på, hvordan lyd opstår, er en såkaldt slinky-fjeder (en metalfjeder, der kan 'gå' på trapper, red.). Hvis du strækker en slinky ud og skubber hårdt i den ene ende, bevæger en kompressionsbølge sig gennem Slinky-legetøjet.

Når vi taler, vibrerer vores stemmebånd. Det får luftmolekyler i struben til at bevæge sig over stemmebåndene, hvilket sætter gang i svingninger, som får molekyler til at støde ind i andre molekyler og på denne måde skabe lyd.

Lyden bevæger sig gennem luften, på samme måde som den bevæger sig gennem struben.

Luftmolekyler i nærheden af munden støder ind i andre luftmolekyler, og de svingende luftmolekyler skubber til de omkringliggende luftmolekyler, som så igen skubber til de omkringliggende luftmolekyler - og på denne måde udbredes lyden i rummet.

Lydbølger bevæger sig hurtigt, cirka 1.223 kilometer i timen, hvilket er hurtigere end et kommercielt jetfly.

Rummet er et vakuum

Så hvad med i rummet? Rummet er et vakuum, hvilket betyder, at det næsten ikke indeholder stof. Ordet vakuum kommer fra latin og betyder 'tom'.

Lyd fragtes af atomer og molekyler. I rummet er der ikke atomer eller molekyler nok til at bære en lydbølge, så der er ingen lyde.

Ingenting står i vejen for lyden i rummet, men der er heller ingenting til at fragte den videre, så den bevæger sig overhovedet ikke.

Derfor er der ikke ekko i rummet

Ingen lyd betyder også intet ekko. Et ekko opstår, når en lydbølge rammer en hård, flad overflade. Lydbølgen bliver så kastet tilbage i den retning, den kom fra.

Hvis du endte i rummet uden for rumfartøjet og uden en rumdragt, er det mindste af dine problemer, at ingen kan høre dit råb om hjælp.

Den luft, du stadig har i dine lunger, udvider sig, fordi den er under højere tryk end vakuummet udenfor. Dine lunger eksploderer. Det tager blot 10 til 15 sekunder, så vil du være bevidstløs som følge af iltmangel.

Lyd i Solsystemet

Forskere har længe prøvet at forestille sig, hvordan menneskestemmer vil lyde på vores nærmeste naboplaneter, Venus og Mars.

Eksperimentet er hypotetisk, fordi temperaturen på Mars normalt er under frysepunktet, og fordi Mars har en tynd atmosfære, som hovedsageligt består af kuldioxid (CO₂).

På Venus står det endnu værre til. Her er luften varm nok til at smelte bly med en meget tæt atmosfære, der hovedsagelig består af kuldioxid (CO₂) og kvælstof (N).

På Mars vil din stemme lyde metallisk, skinger og hul, som lyden af en piccolofløjte. På Venus vil din stemmes tonehøjde være meget dybere, som lyden af en basguitar.

Det skyldes atmosfærens tykkelse. På Mars skaber den tynde luft lyse toner med høj frekvens, og på Venus skaber den tætte luft dybe toner med lav frekvens. Holdet, der udarbejdede lydene, simulerede i øvrigt andre lyde i Solsystemet, blandt andet et vandfald på Saturns måne Titan - hør mere her.

Lyd langt ude i rummet

Rummets vakuum er tomt nok til, at normale lyde ikke kan bevæge sig gennem det. Men rummet er faktisk ikke et perfekt vakuum, for der er partikler, som bevæger sig rundt i rummet.

Foruden Jorden og dens atmosfære er der fem partikler på typisk en kubikcentimeter - nogenlunde samme rumfang som en sukkerknald - det er for det meste brintatomer.

Den luft, vi indånder, er 10 milliard milliarder (10¹⁹) gange tættere. Tætheden falder i takt med afstanden til Solen, og i rummet mellem stjernerne er der 0,1 partikler per kubikcentimeter. I store tomrum mellem galakserne er det en million gange lavere - altså helt fantastisk tomt.

Tomrummene i rummet er meget varme på grund af strålingen fra stjerner. Det meget spredte stof, der findes, er i en fysisk tilstand kaldet plasma.

Plasma er en luftart, hvis positivt ladede ioner og negativt ladede elektroner ikke er bundet sammen i atomer.

I plasma bliver lydbølgernes fysik kompliceret. Bølger rejser meget hurtigere i dette lavdensitetsmedium, og deres bølgelængde er meget længere.

The misconception that there is no sound in space originates because most space is a ~vacuum, providing no way for sound waves to travel. A galaxy cluster has so much gas that we've picked up actual sound. Here it's amplified, and mixed with other data, to hear a black hole! pic.twitter.com/RobcZs7F9e

— NASA Exoplanets (@NASAExoplanets) August 21, 2022

I 2022 publicerede NASA et spektakulært eksempel på lyd i rummet, hvor de brugte røntgendata til at lave en optagelse af trykbølger fra et supermassivt sort hul i galakseklyngen Perseus 250 millioner lysår fra Jorden.

Selve det sorte hul udsender ingen lyd, men de enorme mængder gas, som omkranser det sorte hul, kan fragte lydbølger med meget lange bølgelængder.

Den naturlige lyd har en alt for lav frekvens til, at det menneskelige øre kan høre den. Den er 57 oktaver (interval mellem den første og den ottende tone i en dur- eller molskala) under det midterste C på klaveret og midt i det lydinterval, mennesker kan høre.

Men efter at frekvensen blev sat 57 oktaver op, er resultatet frygtindgydende - det er lyden af et sort hul, der truende knurrer i rummet.

Denne artikel er oprindeligt publiceret hos The Conversation og er oversat af Stephanie Lammers-Clark.