De Gelderlander van 2 april 2022 bericht dat wetenschappers via twee microfoons in het Marskarretje Perseverance (figuur 1) geluisterd hebben naar geluiden op deze planeet. Ze ontdekten dat geluiden op Mars anders klinken dan op aarde.
De dampkring op Mars is veel dunner dan op aarde.
a) Wat is geluid?
Geluid is een trilling die wordt overgebracht tussen geluidsbron en ontvanger. Daar is een medium voor nodig waarin die trillingen kunnen voortplanten. Dat medium kan gas zijn, vloeistof of vaste stof.
b) Wat wordt bedoeld met ‘de dampkring op Mars is veel dunner’?
De dampkring is ijler: minder moleculen per cm3, lagere luchtdruk. (De temperatuur op Mars is vrijwel gelijk aan die op aarde, dus wat dat betreft is er geen verschil.)
De dampkring van Mars bestaat voornamelijk uit koolstofdioxide en de luchtdruk is zeer laag. Dat verklaart de lagere geluidssnelheid. De microfoons registreerden de lage frequenties van het geluid van de voorbijvliegende helikopter Ingenuity (figuur 2) en de hoge frequenties van het tikken van de laserstraal (figuur 1) op rotsen.
De wetenschappers waren verrast om te merken dat de geluidssnelheden verschilden: de lage frequenties gingen met 240 m/s, de hoge met 250 m/s.
c) Hoe groot is de geluidssnelheid op aarde?
340 m/s
d) Zou geluid op aarde anders klinken als de geluidssnelheid lager was?
Dan is geluid langer onderweg voordat het je oor bereikt. Maar wat je hoort blijft hetzelfde.
e) Wat zouden wij ervan merken als lage tonen sneller gaan dan hoge?
U
De tonen komen niet meer tegelijkertijd bij je aan. Je hoort de lage tonen eerder dan de hoge. Stel je luistert naar het optreden van een band. Dan hoor je de bassen iets eerder dan de hoge tonen. De muziek klinkt bij jou vervormd, hoge tonen en lage tonen passen niet meer bij elkaar. Het klinkt anders dan wat de band zelf hoort. Hoe verder je van het podium bent, hoe groter het verschil.
Maar misschien zouden er voordelen zijn waar we nu niet bij stilstaan. Wie weet zou je je in een drukke omgeving beter kunnen concentreren op geluiden van dichtbij, doordat de geluiden van verder weg een brei van achtergrondgeluid zijn geworden!
De wetenschappers denken dat het verschijnsel veroorzaakt wordt doordat de moleculen van koolstofdioxide verschillend reageren op geluidsgolven van hoge en lage frequenties.
