סיקור מקיף

איך שומעים על המאדים?

צפיפותה של אטמוספירת מאדים היא 1% מזו של כוכב הלכת עליו אנו חיים. המשמעות היא שהולכת הקול חלשה מאוד ביחס למה שאנו מכירים. זה גם מה שעולה משני המיקרופונים שהותקנו על רכב השטח פרזרבירנס

רכב השטח המאדימאי פרזרבירנס של נאס"א.  <a href="https://depositphotos.com. ">צילום: depositphotos.com</a>
רכב השטח המאדימאי פרזרבירנס של נאס"א. צילום: depositphotos.com

לכאורה שאלה בנאלית. נסתובב על פני השטח של המאדים בלי חליפת חלל וננסה להקשיב לרחשי הרוח מה נשמע? אמנם  יש למאדים  אטמוספירה,  אבל היא דלילה מאוד ביחס לזו של כדור הארץ: צפיפותה היא 1% מזו של כוכב הלכת עליו אנו חיים. המשמעות היא שהולכת הקול חלשה מאוד ביחס למה שאנו מכירים, כלומר  הקולות יהיו הרבה יותר חלשים מהמוכר לנו. על רכב השטח המאדימי, Perseverance, הותקנו שני מיקרופונים, אחד על החלק העליון ואחד בגחון. משעה ששני מכשירים אלה הופעלו נשמעו קולות הרוח אבל עוצמתם חלשה.

על כדור הארץ מהירות גלי הקול היא 343 מטר לשניה בטמפרטורה של 20 מעלות צלזיוס בגובה פני הים, במים מהירותם 1430 מטר לשניה ובמתכת 5.1 ק"מ לשניה. ככול שצפיפות החומר גבוהה יותר הולכת הקול  מהירה יותר. צפיפות האטמוספירה של כדור הארץ 1.2 ק"ג/מ"ק וזו של המאדים 0.02 ק"ג/מ"ק. מספרים אלה מראים בבירור עד כמה הולכת הקול באטמוספירת המאדים חלשה יחסית. יש להביא בחשבון שככול שעולים גבוה יותר צפיפות האטמוספירה יורדת ולכן הולכת הקול נחלשת. כלל זה תקף לכול כוכב לכת או ירח בעל נוכחות אטמוספרית. אטמוספירות דלילות במיוחד שבהם הצפיפות היא למשל עשר בחזקת 12-? העברת קול היא כמעט זניחה.

על המאדים ישנה תופעה שלא מוכרת על כדור הארץ. תכולת האטמוספירה של המאדים היא פחמן דו חמצני, ועם כניסת החורף הטמפרטורה יורדת אל מתחת לנקודת הקיפאון של הפחמן הדו חמצני וזה מתחיל להתקרר עד שהוא קופא ומצטבר על הקרקע, בפרט בקטבים, והופך לקרח יבש. בקיץ הוא מפשיר ובתהליך של המראה (סובלימציה)  חוזר לאטמוספירה. המשמעות היא שעם כניסת החורף צפיפות האטמוספירה יורדת ובעקבותיה הולכת הקול באטמוספירה יורדת גם היא. תהליך הפוך מתרחש עם כניסת הקיץ. הפחמן הדו חמצני מתאדה והאטמוספירה הופכת צפופה יותר. יש לנו תהליך עונתי של התגברות הולכת הקול בקיץ והיחלשותה בחורף. לשם אילוסטרציה אם נסתובב בחורף המאדימי בחוץ (זאת בהנחה שנשרוד בתנאים הקיצוניים שלו) והיה ונהיה מצויידים באוזניות, נצטרך להעלות את עוצמת הקול על מנת שנשמע את סביבתנו ובקיץ נחליש אותו.

ישנם מקומות נמוכים מאוד על המאדים ששם הולכת הקול קצת שונה מהממוצע. ניקח למשל את מכתש Hellas. זהו מכתש ענק , קוטרו 2400 ק"מ ועומקו 9 ק"מ. הלחץ האטמוספרי הממוצע של המאדים הוא 7 מיליבר. הלחץ האטמוספרי בקרקעיתו של מכתש זה היא 12.5 מיליבר, שהם כמעט פי 2. המשמעות היא שהולכת הקול גבוהה יותר במקום זה מאשר במישורים הפתוחים של המאדים.

במחקרים עתידיים של המאדים ניתן יהיה לרשת את הקרקע שלו במארג של רמקולים ולהחזיק באטמוספירה כדורים פורחים עם רמקולים ולבדוק את התנהגות גלי הקול בהיקף גלובלי.

אפשר גם לעשות סימולציות בתנאי מעבדה לגבי גופים אחרים בתנאי מעבדה. למשל לקחת תא ריק, להתקין בו רמקולים ולהשמיע קולות בעוצמה למשל של 50 דציבלים ולמלא אותו בחנקן בלחץ של 1.6 אטמוספירות כמו האטמוספירה של טיטן ולבחון מה קורה. מכיון שאטמוספירה של טיטן צפופה יותר מזו של כדור הארץ הולכת הקול בה חזקה יותר. מה שלנו נשמע כ- 50 דציבלים על טיטן יכול להישמע כ- 70  דציבלים (המספרים שאני מציג הם בגדר ניחוש). הלחץ האטמוספרי בנוגה  הוא 90 אטמוספירות, כך שהולכת הקול בה תהיה עוד יותר גדולה. מבחינת האדם כל צפצוף יכול להישמע כמחריש אוזניים.

גורם נוסף  שיש  להביאו  בחשבון  הוא  סערות  אבק  על  המאדים.  קורה לא  פעם שמתרחשות  שם סערות  בהיקף  גלולבלי.  מקרה  כזה התרחש  כאשר   מרינר  9  נכנסה  למסלול  סביב המאדים  ב- 1969. עוצמתה של  סערת האבק היתה  כזו  שבמשך  3  חודשים  אי  אפשר  להפעיל  את  מכשירי  המחקר  של  החללית  עד  שהסערה שככה  וכול  האבק שקע לקרקע.  סערות כאלה מגדילות את  צפיפות  האוויר  לא  רק בגלל  מרכיבי האטמוספירה,  אלא בגלל  האבק.  סגלל העליה הצפיפות גם הולכת  הקול  עולה  ככול  שמצטבר  יותר  אבק  באטמוספירה  והיא  יורדת  עם  היחלשותה  של  הסערה  ושקיעת  האבק  לקרקע. נושא  ראוי   למחקר. הגדרת  הנושא – שינויים  עונתיים  בהולכת  קול באטמוספירת  המאדים בעקבות  התרחשותן  של  סערות  אבק.

דרך  נוספת  לחקר  הולכת  הקול  באטמוספירה של מאדים  היא  להציב  מכשירי הקלטה על כדורים  פורחים ולהעלותם  לגבהים  באטמוספירת  כדור  הארץ בהם  הלחץ  האטמוספרי בהם  זהה  לזה  השורר על פני הקרקע במאדים,  ולהשוות  את המדידות עם  ההקלטות  שנעשו  על  ידי  רכב הקרקע  המאדימי , , Perseverance.  יתכן  שבעתיד ניתן  יהיה  להציב  למטרה זו  באטמוספירת  המאדים  כדורים פורחים.

נושא  אחר  ראוי למחקר  הוא  מיקרו מטאורידים  הנכנסים  לאטמוספירת   הארץ,  במהלך  חדירה  זו  הם  ניצתים  ונשרפים.  סביר  להניח  שבמהלך  תנועתם  הם  נתקלים  במטאורידים אחרים  שמתלהטים  ונשרפים  גם  הם. יתכן שההתנגשויות   יוצרות  רעש  כל  שהוא.   על  הקרקע אי  אפשר  לשמוע  זאת מכיוון שהמרחק  גדול  מדי,  אבל  יכול  להיות  שרעש  כזה אם  אכן קיים ייקלט  במכשירי הקלטה  שיוצבו  על  כדורים  פורחים  שינועו  בגבהים  אלה.

חדירת  מיקרו מטאורידים  לאטמוספירת המאדים קיימת  גם  כן.  אפשר יהיה למדוד רעשים   אלה  באמצעות  כדורים  פורחים  שינועו  באטמוספירת המאדים.  ממצאים אלה  אפשר  יהיה  להשוות  עם הממצאים  המקבילים  הארציים.

חקר הקול בסביבות פלנטריות שונות פותח דלת למחקרים מסוג חדש לחלוטין ומרתק במיוחד.

עוד בנושא באתר הידען:

תגובה אחת

  1. רגע, אז אם הלחץ במאדים כל כך נמוך, הדם שלנו לא ירתח ללא חליפת לחץ?

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

דילוג לתוכן