מה נשמע במאדים?

האטמוספרה של כוכב-הלכת מאדים שונה מאוד משלנו. הרכיב העיקרי בה, המהווה כ-95% מהרכבה, הוא פחמן דו-חמצני, והשאר - חנקן וארגון. צפיפותה קטנה, והלחץ האטמוספרי בגובה פני הכוכב נמוך בהרבה מהלחץ האטמוספרי בכדור-הארץ – כ-0.7% ממנו. לחץ זה איננו קבוע, אלא משתנה בשל חילופי עונות. הוא שונה גם בין אזורים שונים בכוכב-הלכת, ולכן גורם להיווצרות סופות ממושכות הנושאות חול ואבק במרחבי מאדים. בחורף המאדימי יורדים בקטבים שלגים של "קרח יבש" – פחמן דו-חמצני בצורתו המוצקה.

כיצד נשמע ומתקדם צליל באטמוספרה מוזרה זו? בשנת 1999 יצאה למאדים חללית, ששיגרה לפני השטח רכב מצויד במיקרופון שהיה אמור לשלוח דגימות צליל אופייניות. למרבה הצער, הגשוש איבד קשר עם כדור-הארץ זמן קצר לאחר כניסתו לאטמוספרה. ואולם, גם באמצעות הדמיות ניתן לקבל מושג על אודות צלילי המאדים.

קבוצה מאוניברסיטת פנסילבניה, בראשות אמנדה האנפורד (Hanford), ביצעה הדמיות מחשב שהתבססו על נתוני האטמוספרה של מאדים. ההדמיה עקבה אחר תנועותיהם של חלקיקים בודדים באטמוספרה, בהסתמך על נתוני ההרכב והצפיפות של האטמוספרה ועל התיאוריה הקינטית של הגזים.

בתהליך התקדמות הקול באטמוספרה קיים איבוד אנרגיה. אנרגיית הקול הופכת לחום (תנועה אקראית) או לאנרגיה פנימית של המולקולות. איבודי אנרגיה אלה מגבילים את המרחק שאליו יכול הצליל להגיע. זאת נוסף על העובדה שעם התפשטות גל הקול יורדת עוצמתו גם במצב אידאלי, בלא איבוד אנרגיה (עם ריבוע המרחק, לפי חוק שימור האנרגיה).

על פני מאדים, כך מגלות הסימולציות, מתקדמים הצלילים למרחקים קצרים למדי בטרם נבלעת האנרגיה שלהם באטמוספרה - הן בשל דלילות האטמוספרה, הן בשל הרכב הגזים שלה. בליעת האנרגיה באטמוספרת מאדים גדולה פי 100 מאשר על הארץ. המשמעות המעשית היא, לדוגמה, שהרמקולים שבהם אנו משתמשים על פני כדור-הארץ לא יהיו יעילים על המאדים, שכן צלילם ידעך במהירות.