Har du set Aliens-film, ved du, at i rummet kan ingen høre dig skrige - men på Mars kan man godt.
Mars-roveren ‘Perseverance’ har udført et forsøg for at finde ud af, hvor hurtigt lyd bevæger sig på den røde planet.
Ved at skyde en høj præcisions-laser (der ikke siger pew-pew, men mere en ‘knipse’-lyd) mod en sten og derefter måle forsinkelsen af lyden fra gnisten på stenen har Mars-forskerne fundet ud af, at lyden bevæger sig med 240 meter i sekundet på Mars.
Det er betydeligt langsommere end i Jordens atmosfære, hvor lyd har en hastighed på 340 meter i sekundet.
Få data, men store indsigter
Selvom eksperimentet i princippet er simpelt, er det imponerende, hvor meget man har fået ud af den relativt lille mængde information, forsøget har kastet af sig.
Det mener Morten Bo Madsen, der er lektor i astrofysik og planetforskning ved Niels Bohr Institutet, og som i øvrigt selv har en finger med i flere af apparaterne på Perseverance.
»Jeg har som ung været slagteriarbejder, hvor jeg stod og skar nyrer, fedtforklæde og brystvorterne af grisene, hvilket er bare for at understrege, at næsten intet af dyret gik til spilde. Man er gået til det her med mindst den samme grundighed, og det er faktisk utroligt, hvor meget de får ud af dataene,« fortæller han til Videnskab.dk.
Morten Bo Madsen har blandt andet været med i til at udvikle og levere dele af SuperCam-instrumentet, hvis sensor- og kameradel sidder på toppen af Perseverance. Det er det instrument på roveren, der har udført lydeksperimentet.
En samtale på Mars ville lyde anderledes
Fordi Mars’ atmosfære består af en del mere kuldioxid, har et andet lufttryk og har væsentligt anderledes temperaturer end Jordens, bevæger lyd sig på en anden måde på Mars, end det gør herhjemme.
Udover lydens hastighed på Mars, har forskerne fundet ud af, at lave frekvenser bevæger sig langsommere end høje frekvenser i Mars’ atmosfære i det, at lyd over 400 hertz bevæger sig 10 meter i sekundet hurtigere, hvilket, som forskerne noterer, giver en helt unik høreoplevelse på den golde planet. (Se faktaboks)
\ Hvad er lyd?
Lyd er den gentagne forplantning af trykbølger gennem luften eller andre stoffer såsom vand.
Som andre bølger kan trykbølgerne beskrives ved deres frekvens, det vil sige antallet af bølger per sekund. En høj frekvens har mange svingninger, mens en lav har færre. Frekvensen måles i hertz.
Lydens hastighed afhænger af det materiale den forplanter sig gennem, samt temperatur.
I Jordens atmosfære har lyd en hastighed på 340 meter i sekundet, under vand er det 1.500 meter i sekundet.
Kilde: Wikipedia/Den Store Danske
Høje frekvenser er desuden mere dæmpede end lave frekvenser, hvilket betyder, at hvis du havde en samtale på Mars med en person nogle få meter væk, ville det lyde, som om de snakkede gennem en væg, fortæller en af forskerne bag til magasinet Physics.
Særligt høje frekvenser er påvirket af lufttryk, og studiet viste således også, at der er centimeter-store og meget hurtigt varierende forskelle i lufttrykket, fortæller Morten Bo Madsen og tilføjer, at det dog ikke er noget, man ville mærke, hvis man stod der.
Forskerne har også fundet ud af, at de modeller, der skulle forudsige, hvordan forskellige frekvenser opfører sig på Mars, faktisk ikke er helt nøjagtige og skal revideres.
Dertil, bemærker Morten Bo Madsen, verificerer studiet, at temperatur spiller en afgørende rolle for lydens hastighed på Mars.
Lyd kan afsløre mange detaljer
Resultaterne af forsøgene er publiceret, kun et år efter at lyd for første gang blev optaget på en anden planet end Jorden. De tidligere optagelser, som også blev lavet på Mars, blev foretaget af en dansk-produceret mikrofon, der ligeledes sidder på Perseverance, men er en anden end den, man her har brugt.
Siden da er mikrofonerne på Perseverance-roveren blevet benyttet i et utal af sammenhænge, fortæller Morten Bo Madsen.
Blandt andet har man skudt lasere mod områder af planetens overflade og brugt lydoptagelserne derfra til at vurdere, om belægningen på de undersøgte klipper var hård eller blød.
Også i forbindelse med de andre projekter, Morten Bo Madsen deltager i, er lydoptagelser blevet brugt: Ved MOXIE-experimentet, (Mars OXygen In situ resource utilization Experiment), der brygger ilt, med det formål at blive klogere på hvordan man bedst bygger en maskine, som vil kunne forsyne fremtidige Mars-astronauter med oxidationsmiddel til forbrænding af medbragt brændstof og åndbar oxygen.
»På Mars skal kompressoren i MOXIE-eksperimentet kunne klare sig uden smøremidler, så lydoptagelser af kompressoren vil måske kunne bruges til at afsløre slid på kompressoren, når den efterhånden får kørt mange timer.«
Videnskab.dk har skrevet flere artikler om MOXIE og de danske bidrag til Mars-missionen - blandt andet: Danske forskere skal lave ilt på Mars og: Danskere med i historisk bedrift: Maskine har brygget ilt på Mars.
Det nye forsøg giver vigtig, fundamental viden
Det nye studie viser således, at lyd er nyttigt, og at vi kan lære nye, fundamentale ting om miljøet ved at studere lydudbredelse, og netop derfor er det også vigtigt at vide, hvordan lyd opfører sig på andre planeter, fortæller Morten Bo Madsen:
»Lydudbredelse vil bestemt være anderledes i andre planeters eller måners atmosfærer, og man skal måske måle den på en anden måde. Vi kan lave detaljerede modeller, som kan bruges til at forudsige, hvordan lydudbredelsen vil være, men forsøg som dette er uundværlige, når man skal lære om miljøet på andre planeter eller måner.«
Yderligere forskning vil vise, hvordan lyden opfører sig i en af den røde planets berømte støvstorme.
Resultater fra forsøgene er udgivet i tidsskriftet Nature Portfolio.
