Lo spazio è un luogo dove il suono, in contrasto con molte rappresentazioni cinematografiche, non può viaggiare. Ma perché esattamente in uno scenario così vasto e apparentemente senza confini, regna il silenzio assoluto?
Per capire il motivo per cui non possiamo udire alcun suono nello spazio, è fondamentale comprendere il funzionamento stesso del suono e le caratteristiche dello spazio.
Come funziona il suono
Il suono è un’onda energetica che si propaga attraverso un solido, un liquido o un gas. Si tratta di un’onda di compressione: quando le corde vocali vibrano, si genera un’energia che comprime l’aria nella nostra gola e si propaga verso l’esterno.
Un buon modo per visualizzare il suono è immaginarlo come un giocattolo a molla. Se si allunga una molla e si preme con forza su un’estremità, si crea un’onda di compressione che si propaga lungo la molla.
Quando parliamo, le corde vocali vibrano e muovono le molecole d’aria nella nostra gola, che a loro volta entrano in contatto con le molecole adiacenti, generando così un suono che esce dalla nostra bocca. Il suono si propaga nell’aria quando le molecole d’aria vicino alla fonte sonora interagiscono con le molecole circostanti, trasmettendo l’onda sonora ad alta velocità, pari a circa 1.223 chilometri all’ora.
Lo spazio è un vuoto
Tuttavia, nello spazio, la situazione è completamente diversa. Lo spazio è un vuoto, il che significa che non contiene quasi alcuna materia. Poiché il suono richiede un mezzo attraverso cui viaggiare, come atomi e molecole, nello spazio non ci sono atomi o molecole che possano trasportare l’onda sonora. Di conseguenza, non c’è suono. Non esistendo un mezzo che lo trasporti, il suono semplicemente non può propagarsi. Questo significa anche l’assenza di echi, fenomeno che si verifica quando un’onda sonora colpisce una superficie solida e rimbalza nella direzione da cui è venuta.
In uno scenario estremo in cui ci si trovi nello spazio senza una tuta spaziale protettiva, la mancanza di udibilità di un grido di aiuto sarebbe l’ultimo dei problemi. L’aria nei polmoni, a causa della differenza di pressione con il vuoto esterno, si espanderebbe, causando la rottura dei polmoni stessi. In soli 10-15 secondi, si perderebbe conoscenza a causa della mancanza di ossigeno.
Suoni nel sistema solare
Gli scienziati si sono chiesti come suonerebbero le voci umane sui pianeti più vicini, Venere e Marte. Questo esperimento è ipotetico perché Marte è solitamente sotto lo zero e la sua atmosfera è costituita da anidride carbonica sottile e irrespirabile. Venere è anche peggio: la sua aria è abbastanza calda da sciogliere il piombo, con una densa atmosfera di anidride carbonica.
Su Marte, la tua voce suonerebbe metallica e vuota, come il suono di un ottavino. Su Venere, il tono della tua voce sarebbe molto più profondo, come il suono di un basso rimbombante. Il motivo è lo spessore dell’atmosfera. Su Marte l’aria rarefatta crea un suono acuto, mentre su Venere l’aria densa crea un suono grave. Il team che ha elaborato questo metodo ha simulato altri suoni del sistema solare, come una cascata su Titano, la luna di Saturno.
Suoni nello spazio profondo
Sebbene lo spazio sia un vuoto sufficientemente buono da impedire al suono normale di attraversarlo, in realtà non è un vuoto perfetto e ha alcune particelle che fluttuano al suo interno.
Oltre alla Terra e alla sua atmosfera, in un tipico centimetro cubo – il volume di una zolletta di zucchero – ci sono cinque particelle che sono per lo più atomi di idrogeno. Al contrario, l’aria che respiri è 10 miliardi di miliardi (1019) di volte più densa. La densità diminuisce con la distanza dal Sole e nello spazio tra le stelle ci sono 0,1 particelle per centimetro cubo. Nei vasti vuoti tra le galassie, è ancora un milione di volte più basso – incredibilmente vuoto.
I vuoti dello spazio sono mantenuti molto caldi dalle radiazioni delle stelle. La materia molto diffusa che si trova lì si trova in uno stato fisico chiamato plasma.
Un plasma è un gas in cui gli elettroni sono separati dai protoni. In un plasma, la fisica delle onde sonore si complica. Le onde viaggiano molto più velocemente in questo mezzo a bassa densità e la loro lunghezza d’onda è molto più lunga.
Nel 2022, la NASA ha rilasciato uno spettacolare esempio di suono nello spazio. Ha utilizzato i dati dei raggi X per effettuare una registrazione udibile che rappresenta il modo in cui un enorme buco nero suscita plasma nell’ammasso di galassie di Perseo, a 250 milioni di anni luce dalla Terra. Il buco nero stesso non emette suono, ma il plasma diffuso attorno ad esso trasporta onde sonore di lunghezza d’onda molto lunga.
Il suono naturale è una frequenza troppo bassa per essere udita dall’orecchio umano, 57 ottave sotto il Do centrale, che è la nota centrale di un pianoforte e al centro della gamma di suoni che le persone possono sentire. Ma dopo aver alzato la frequenza fino alla gamma udibile, il risultato è agghiacciante: è il suono di un buco nero che ringhia nello spazio profondo.
