Primeros sonidos de otro planeta: la aportación española a otro hito en Marte

¿Qué podrías escuchar en Marte? A pesar de que numerosas misiones nos han enviado imágenes de gran calidad en los últimos años, el sonido era una asignatura pendiente hasta que el róver Perseverance se posó en el cráter Jezero del planeta rojo en febrero de 2021. Por primera vez y después de varios intentos que fracasaron por distintos motivos, íbamos a poder capturar y grabar los ruidos de otro planeta. Ahora, un artículo científico publicado en la revista 'Nature' analiza esos primeros sonidos marcianos, que, además de ofrecer mucha información, han deparado alguna sorpresa.

Científicos españoles de la Universidad de Málaga, del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC) y de la Universidad del País Vasco se encuentran entre los firmantes de esta publicación que marca un nuevo hito en la exploración espacial. Los sonidos, difundidos por la NASA, son capturados por dos micrófonos. El más importante forma de la SuperCam del Perseverance, una sofisticada cámara montada en la cabeza del mástil del róver, en su parte más elevada, con la que se examinan las rocas a través de láser y espectrómetros. El otro micrófono está montado en el chasis. Los registros acústicos proceden de la propia maquinaria de la misión, del láser en su interacción con los minerales, del helicóptero Ingenuity y del viento de Marte. Aunque no parezca mucho, la cantidad de datos que se pueden obtener a partir de esas grabaciones es asombrosa.

Los intentos anteriores por capturar el sonido marciano habían fracasado. En realidad, no hacía falta una tecnología muy sofisticada, tan solo que se ajuste a las condiciones de Marte, con radiación y con temperaturas que, en el peor de los casos, pueden aproximarse a los -100 ºC. El micrófono del Mars Polar Lander se perdió al entrar en la atmósfera de Marte, y el micrófono de la nave espacial Phoenix sufrió dificultades técnicas. Por eso, las cuatro horas y 40 minutos de sonidos analizados en el artículo de 'Nature' no tienen precedentes, aunque al principio los científicos llegaron a dudar de si podrían contar con este material. “Algunos días casi no se escuchaba nada, teníamos el temor de que no estuviera funcionando bien, pero en realidad es que el entorno es muy silencioso y muchas veces se registra poco viento”, explica a Teknautas César Álvarez Llamas, investigador de la Universidad de Málaga y uno de los autores del trabajo.

El sonido del láser

Dentro del grupo de investigación liderado por Javier Laserna en la universidad andaluza, su especialidad es la técnica láser conocida como LIBS ('Laser-Induced Breakdown Spectroscopy'), por la cual se obtiene la composición fisicoquímica de una muestra analizando las características ópticas del material. ¿Qué tiene que ver esto con los sonidos? “Cuando el láser interacciona con las rocas, se produce un chasquido y ese es uno de los sonidos que detecta el micrófono. Nuestra contribución consiste en relacionar la parte acústica que se detecta con la información sobre la composición de los minerales”, comenta.

Experimentos anteriores en laboratorio ya habían demostrado que las ondas sonoras que genera el láser están relacionadas con las propiedades físicas del material al que apunta. “La técnica nos da información sobre la composición pura y dura de los materiales, es decir, que nos revela cuánto óxido de hierro o cuánto calcio hay en una muestra, pero no sabemos, por ejemplo, si las capas que lo forman son más o menos compactas. Entender esas características físicas puede ser muy útil desde el punto de vista geológico y esa información se puede obtener a partir de esos sonidos”, afirma el experto.

Curiosamente, el principal uso del micrófono instalado en la parte alta del róver no tiene que ver directamente con la captación del sonido, sino con la posibilidad de "enfocar" de la forma más precisa posible el disparo del láser hacia una roca. En cualquier caso, al conocer la información con todo detalle, cuándo se dispara el láser y a qué distancia, permite extraer muchas conclusiones complementarias acerca del sonido que produce la pequeña explosión que sirve para analizar los componentes minerales.

Aunque el artículo publicado en 'Nature' es muy importante por ser el primero que aborda esta cuestión con grabaciones reales capturadas en otro planeta, en realidad, el trabajo no ha hecho más que empezar. “Los resultados que mostramos son una pequeña parte del comienzo de la misión, pero seguimos investigando”, destaca Álvarez Llamas, que espera que el estudio de los sonidos de Marte sea muy productivo, ya que se pueden seguir capturando incluso más que la vida útil del róver. De estos registros, “a cada uno de nosotros nos sorprende la parte que más desconocemos, y en mi caso es la atmosférica”, reconoce.

En cambio, el gran experto en esa cuestión es José Antonio Rodríguez Manfredi, científico del Centro de Astrobiología y responsable del MEDA (Mars Environmental Dynamics Analyzer), un instrumento español a bordo del Perseverance que es una pequeña estación meteorológica. “Entre otras cosas, MEDA mide el viento, pero, al comparar esos datos con el sonido que recoge el micrófono, se obtiene mucha más información, por ejemplo, sobre la dirección del mismo”, explica este investigador, que es otro de los autores del trabajo. El registro de los sonidos es complementario, pero permite ser mucho más precisos en el análisis de cierta información, como un episodio de turbulencias atmosféricas: “Es como observar algo con el ojo desnudo o con un microscopio”, compara.

TE PUEDE INTERESAR

El Perseverance de la NASA revela una formación rocosa única en Marte

El Confidencial

La propagación del sonido es distinta que en la Tierra

Sin embargo, el resultado más llamativo del análisis de los sonidos marcianos es otro muy distinto, aunque tiene que ver con la atmósfera del planeta rojo: los científicos han descubierto que la propagación del sonido en Marte es distinta a la de la Tierra, ya que tiene lugar a distintas velocidades. El pequeño helicóptero y láser produce sonidos en distinta frecuencia, y estas frecuencias viajan a distintas velocidades. “El sonido más agudo, que es el causado por el disparo del láser, viaja más rápido que el sonido que se produce cuando giran las palas del helicóptero”, explica Rodríguez Manfredi.

En la práctica, esto significa que, “si estuviéramos escuchando un concierto de una orquesta sinfónica, el sonido agudo de un violín nos llegaría mucho antes que el de una tuba o un contrabajo que tuviera justo al lado”. Sí, sería un caos escuchar una banda en Marte incluso si la distancia que nos separa de los instrumentos fuera corta, porque la diferencia es tan importante que seríamos perfectamente capaces de apreciar el desfase. Lo mismo nos sucedería con una simple conversación.

No obstante, pensando en un hipotético futuro en el que desarrollásemos una vida en el planeta rojo, en realidad sabemos que este tipo de cosas no llegarían a afectarnos. “Sabemos que para respirar necesitamos una escafandra, así que nuestra comunicación siempre sería digital, a través de un micrófono”, reflexiona el investigador del Centro de Astrobiología, “pero, si pudiéramos estar al aire libre, nos perturbaría mucho este tipo de cosas. Por ejemplo, oiríamos el sonido mucho más débil, en torno a 20 decibelios más bajo”, comenta.

Todas estas diferencias con respecto a la Tierra tienen que ver con la atmósfera marciana. Para empezar, está compuesta en un 96% por dióxido de carbono (frente al nitrógeno y el oxígeno de la atmósfera terrestre) y es mucho más tenue que la nuestra. En la superficie de Marte, la densidad de la atmósfera sería equivalente a la que tiene la Tierra a 40 kilómetros de altura. “En nuestro planeta, va cambiando gradualmente, es más densa abajo y más tenue arriba, de manera que los 100 kilómetros ya se consideran el límite del espacio”, afirma. Posados sobre el suelo marciano, la atmósfera del planeta rojo es 100 veces menos densa que en la superficie de la Tierra y eso lo cambia todo.

Aunque estas cuestiones ya se conocían y había modelos teóricos, la doble velocidad en la propagación del sonido ha sorprendido a los científicos. “Los experimentos que se habían realizado simulando las condiciones marcianas no llegaban a anticipar esa diferencia, ha sido inesperada. No lo habíamos contemplado, probablemente por cuestiones que tienen que ver con la energía a nivel molecular”, asegura. En la Tierra, el sonido viaja a 340 metros por segundo. En Marte lo hace entre 250 (para las frecuencias más altas) y 230 metros por segundo (para las más bajas). La media sitúa la velocidad del sonido en el planeta rojo casi 100 metros por segundo menos. Para nuestra percepción, todas estas cuestiones supondrían una enorme distorsión.

En general, “Marte es bastante silencioso” y, curiosamente, la mayor parte de los interesantes resultados de esta investigación se han obtenido gracias a los ruidos que la tecnología humana está provocando allí. Sin embargo, Rodríguez Manfredi destaca el valor de todos estos datos y la importancia de que tengamos ojos y orejas a tantos millones de kilómetros (entre 54,6, que es la distancia mínima, y 401, la distancia máxima). “Es la primera vez que conseguimos medir el sonido en otro planeta”, recuerda, “y esto, unido a la calidad de las imágenes, supone que oímos y vemos como si estuviéramos allí”.