Ilmuwan Temukan Kecepatan Suara di Planet Mars Tak Konstan, Ini Penyebanya
Planet Mars telah menjadi objek penelitian menarik bagi para ilmuwan.
Planet Mars menyimpan banyak misteri terkait dengan karakteristik lingkungannya yang berbeda drastis dengan Bumi. Salah satu temuan terbaru yang mengundang perhatian ialah kecepatan suara di Mars tidak bersifat konstan.
Berdasarkan penelitian robot penjelajah Perseverance NASA, kecepatan suara di permukaan Mars cenderung berubah-ubah, dipengaruhi oleh komposisi atmosfer, suhu, dan tekanan. Temuan ini memberikan wawasan baru mengenai bagaimana gelombang suara berinteraksi di lingkungan ekstraterestrial.
Kecepatan suara di Mars diketahui sekitar 240 meter per detik untuk frekuensi rendah, sementara untuk frekuensi tinggi, kecepatan tersebut meningkat hingga 10 meter per detik. Artinya, suara bernada tinggi dapat merambat lebih cepat dibandingkan dengan suara bernada rendah. Penelitian ini tidak hanya menambah pemahaman kita tentang fisika suara di Mars, tetapi juga memiliki implikasi penting bagi komunikasi dan eksplorasi di planet tersebut.
Perseverance, yang diluncurkan pada Juli 2020 dan mendarat di Kawah Jezero pada Februari 2021, dilengkapi dengan sejumlah mikrofon untuk mempelajari material di Mars. Kawah Jezero dipilih karena diyakini pernah menjadi danau purba yang berpotensi menyimpan jejak kehidupan mikroba masa lalu. Dengan menggunakan mikrofon tersebut, tim ilmuwan dari Prancis dan Amerika Serikat melakukan pengukuran kecepatan suara di berbagai lokasi dan kondisi atmosfer di Mars.
Perbedaan Kecepatan Suara di Mars dan Bumi
Kecepatan suara di Bumi sekitar 343 meter per detik pada suhu 20 derajat Celsius. Sementara itu, di Mars, kecepatan suara bervariasi berdasarkan beberapa faktor:
- Frekuensi Suara: Suara dengan frekuensi rendah (di bawah 240 Hz) bergerak lebih lambat, sekitar 30 kaki per detik, karena molekul karbon dioksida (CO2) di atmosfer Mars menyerap energi suara pada frekuensi tersebut.
- Frekuensi Tinggi: Sebaliknya, suara dengan frekuensi tinggi (di atas 240 Hz) merambat lebih cepat karena molekul CO2 tidak memiliki cukup waktu untuk menyerap energi suara.
- Variasi Suhu dan Tekanan: Suhu dan tekanan atmosfer yang berbeda di berbagai lokasi di Mars juga mempengaruhi kecepatan suara. Misalnya, kadar merkuri di wilayah tempat tinggal penjelajah Perseverance dapat berubah hingga 50 derajat Celsius pada siang hari, yang menyebabkan kecepatan suara berubah hingga 100 kaki per detik.
Atmosfer Mars terdiri dari 95-96 persen karbon dioksida, yang sangat berbeda dari atmosfer Bumi yang kaya akan nitrogen dan oksigen. Pada tekanan rendah atmosfer Mars, molekul CO2 menyerap energi suara pada frekuensi rendah, sehingga suara tersebut merambat lebih lambat.
Di sisi lain, pada frekuensi tinggi, molekul CO2 tidak dapat menyerap energi dengan cepat, sehingga suara merambat lebih cepat. Selain itu, perubahan suhu dan tekanan atmosfer di berbagai lokasi dan waktu di Mars juga berkontribusi pada perubahan kecepatan suara.
Hasil penelitian menunjukkan debu tidak mempengaruhi perambatan suara di Mars. Namun, perubahan kecepatan suara terhadap suhu menunjukkan hasil yang serupa dengan di Bumi, yang menunjukkan adanya kesamaan dalam beberapa aspek fisika suara meskipun dalam kondisi yang sangat berbeda.
Komunikasi di Mars
Perbedaan kecepatan suara di Mars memiliki implikasi signifikan bagi komunikasi dan eksplorasi di planet tersebut. Percakapan di Mars akan terdengar aneh karena perbedaan waktu tiba antara suara bernada tinggi dan rendah.
Untuk mendengar dengan jelas, seseorang harus berada lebih dekat ke sumber suara dibandingkan di Bumi. Hal ini menjadi tantangan tersendiri bagi para astronot yang berencana melakukan misi berawak ke Mars.
Selain itu, perubahan kecepatan suara dapat digunakan sebagai alat untuk mengukur fluktuasi suhu permukaan Mars yang cepat dan signifikan, yang sulit dideteksi dengan metode konvensional. Penelitian ini juga menunjukkan bagaimana kondisi atmosfer yang tipis dan dominasi gas karbon dioksida menciptakan tantangan baru bagi komunikasi berbasis suara di Mars.
Temuan ini berpengaruh pada desain perangkat akustik yang akan digunakan di Mars, seperti alat untuk mendeteksi suara, sistem komunikasi berbasis suara, hingga perangkat yang mendukung keamanan misi. Tanpa pemahaman yang baik tentang karakteristik suara di Mars, suara yang terdengar bisa terdistorsi atau bahkan tidak terdengar sama sekali, yang berpotensi membahayakan misi eksplorasi di masa depan.
