¿Cómo se escucharía nuestra voz en Marte?

Imagínate que pudieras ir a pasar la tarde a Marte, que pudieras respirar su atmósfera sin peligro y después de un picnic decidieras descansar un poco, poner algo de música o charlar con tus amigos, y… espera un momento, ¿cómo sonaría tu voz? ¿Se escucharían los sonidos en Marte igual que en la Tierra? Y si no, ¿cómo sería la diferencia?

Antes de abordar temas un tanto más complicados empecemos por lo más básico:

¿Qué es el sonido?

Empecemos por aclarar cómo funciona esto del sonido. El sonido, como bien sabrás, es una onda, y dentro de esta clasificación se cataloga como una onda mecánica. Esto quiere decir que se propaga a través de un medio como podría ser el aire o el agua (aunque no exclusivamente).

¿Y cómo se lleva a cabo esa propagación? Pues la onda, que podríamos definir como “perturbación”, altera el estado de las moléculas del medio en el que se encuentra –y por el que se propaga- y como las moléculas están conectadas entre sí esta perturbación se irá transmitiendo de unas a otras.

Podemos ver este efecto en esta animación:

Sabiendo esto, podemos deducir que cuanto mayor sea la densidad del medio, más facilidad tendrá esa onda para propagarse y viceversa: a menor densidad, mayor dificultad para propagarse y por tanto la onda irá perdiéndose a medida que se propaga y desaparecerá con más facilidad.

Lo que nos lleva al siguiente punto: ¿De qué depende la velocidad del sonido?

La densidad del medio no es el único factor que influye en su propagación, de hecho también depende de la temperatura a la que se encuentre el medio (el movimiento (=calor) de las partículas del medio influye en la propagación de la onda, de modo que a menor temperatura mayor “rigidez” entre las partículas y por lo tanto, más difícil es que se propague la onda por ellas), de la humedad en el ambiente (aunque si estamos en Marte esto no nos influye), la presión (a menor presión más espacio habrá entre las moléculas, lo que se traduce en una menor densidad)

Condiciones de la atmósfera marciana. ¿De qué se compone su atmósfera?

Para conocer cómo se escucharían los sonidos en Marte conviene, evidentemente, conocer de qué está compuesta la atmósfera, así sabremos en qué condiciones se encontrará el sonido para poder propagarse por ese medio.

En su atmósfera, Marte presenta diversos gases, como son el monóxido de carbono, óxido nítrico, xenón, metano y hasta un poco de vapor de agua (0,03%). Pero los gases más presentes son sobre todo y con diferencia, el CO2, seguido por Nitrógeno y Argón, aunque en mucha menos medida, como podemos comprobar a continuación:

Dióxido de carbono: 95.32%

Nitrógeno: 2.7103%

Argón: 1.6%

Sabiendo esto, y si me lo permitís (y si no también, porque como soy yo la que escribe la entrada, es una de las ventajas de las que puedo disfrutar), voy a simplificar el trabajo suponiendo la atmosfera de Marte como si estuviese compuesta exclusivamente por CO2, porque para lo que nos interesa saber no supondrá un cambio significativo.

Densidad atmosférica

Otro aspecto a tener en cuenta es la densidad de la atmósfera en Marte, y lo cierto es que en Marte la densidad, al tratarse de un planeta con menos masa que el nuestro, no puede retener tan bien los gases de su atmósfera y los pierde en razón de unos 100 Kg por segundo. De modo que la densidad de esta atmósfera es mucho menor y por lo tanto el sonido se pierde con mucha más facilidad, por lo que dijimos antes: no hay tanta unión entre las moléculas y por lo tanto la onda no tiene material por el que viajar. De hecho, si gritásemos en Marte con todas nuestras fuerzas se percibiría como un susurro, o ni eso.

Pero seguro que si has decidido leer este post no es para que te diga que en Marte no se escucha prácticamente nada y quedarme tan pancha, ¿verdad? Seguro que quieres saber más detalles. Y en realidad, la siguiente pregunta es: y si a pesar de la baja densidad pudiéramos escuchar los sonidos con más o menos claridad, ¿cómo los percibiríamos? Bien, pues imaginemos que hemos superado este problema con un sonotone muy potente y continuemos.

La temperatura en Marte.

Debido a su fina atmósfera, a Marte le cuesta bastante más que a la Tierra retener el calor en ella, y como podemos ver, las temperaturas máximas son bastante asequibles, ya que no bajan hasta los grados bajo cero, sin embargo, al caer la noche el calor se disipa rápidamente dando lugar a unas temperaturas mínimas bastante considerables, lo que provoca que la temperatura media en cada mes (y finalmente la temperatura anual media) sea bastante baja. O sea, que si viajas a Marte mejor llévate un abrigo calentito.

Con estos datos podríamos calcular la velocidad del sonido en Marte. Las temperaturas en Marte varían mucho, de modo que haré una media entre las máximas y las mínimas anuales para tener un promedio. De esta forma, la media anual entre la máxima (-5,7 ºC) y la mínima (-78,5 ºC) es de -42,10 ºC.

Advertencia: Los cálculos que siguen a continuación son muy de andar por casa en zapatillas y con datos aproximados, así que el resultado será aproximado y para nada exacto, pero sí lo suficiente como para comprender la situación a grandes rasgos.

A partir de la fórmula de los gases ideales podemos sacar la fórmula para calcular la velocidad del sonido en Marte:

Donde:

ϒ: Constante adiabática del CO2, que en este caso y para la temperatura dada será aproximadamente de 1,31

R: Constante de gases ideales, que en Marte tiene un valor diferente al de la Tierra, como es lógico, y este valor es de 191,8 J/Kg/K

T: La temperatura de la atmósfera en ese momento, que es la que calculé antes: -42,10 ºC, y expresándolo en Kelvin (-42,10+273,15) nos quedan unos 231,05 K.

Aplicando todo esto a la fórmula tenemos…

El resultado es que la velocidad del sonido en Marte es alrededor de un 30% inferior a la de la Tierra (343,20 m/s). Y te preguntarás, vale pero, ¿esto en qué afecta? Pues al viajar más lento, las ondas del sonido se “alargan” un poco más, dicho de otra forma, la longitud de onda es mayor que en la Tierra, por lo que la frecuencia, al ser inversamente proporcional, disminuye, y a menor frecuencia más grave lo percibe nuestro oído.

Resumiendo un poco, lo que ocurre es que en Marte, si realmente fuéramos capaces de escuchar nuestras voces, se nos escucharía un 30% más grave que en la Tierra. Para que te hagas una idea, las mujeres tendríamos una voz similar a la de los hombres, y los hombres… como la voz que tendría Darth Vader con laringitis.

Este artículo nos lo envía Sabela Ben, (blog Peladillo Cuántico). “Desde muy pequeñita me empecé a hacer preguntas sobre la vida y el universo y con eso se despertó mi interés por la ciencia. Unos años más tarde, a los 9, decidí que quería ser astrofísica cuando intenté recrear el sistema solar a escala en el techo de mi habitación. En seguida me di cuenta de que no era posible, porque pretendía que la lámpara fuera el Sol y tenía un tamaño demasiado grande como para que entrasen todos los planetas y además no hablemos del tamaño minúsculo que según mis cálculos tendrían los planetas, sin mencionar a Plutón. Finalmente, después de muchas vivencias más, conseguí entrar en la carrera de física en la UNED y aquí me hallo, persiguiendo mi sueño, sin saber si lo conseguiré, pero por lo menos el camino es divertido mientras tanto.

Bibliografía

Imagen de Marte: https://pixabay.com/es/marte-planeta-cosmos-estrellas-2051747/

Animación (GIF) de las ondas: http://www.eumus.edu.uy/eme/ensenanza//acustica/apuntes/material-viejo/fisica_r/

https://www.space.com/16907-what-is-the-temperature-of-mars.html

https://es.wikipedia.org/wiki/Atm%C3%B3sfera_de_Marte

https://es.wikipedia.org/wiki/Coeficiente_de_dilataci%C3%B3n_adiab%C3%A1tica

https://www.nasa.gov/press-release/nasas-maven-reveals-most-of-mars-atmosphere-was-lost-to-space

https://www.iac.es/cosmoeduca/sistemasolar/contenido/4.htm

https://courses.lumenlearning.com/physics/chapter/17-2-speed-of-sound-frequency-and-wavelength/

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