المجرات والكون
هل يوجد صوت في الفضاء؟ وأين يبدأ الفضاء؟
الجواب باختصار
لا، فالصوت يحتاج إلى وسط ينقله مثل الهواء أو الماء، والفضاء شبه فارغ، فلا يُسمع فيه شيء. أما «أصوات الفضاء» التي تنشرها ناسا فهي بيانات حُوّلت إلى نغمات. يبدأ الفضاء عُرفاً عند خط كارمان على ارتفاع 100 كيلومتر، بينما تعتمد جهات أمريكية حداً أدنى هو 80 كيلومتراً.
لماذا لا يُسمع صوت في الفضاء؟
الصوت اهتزاز ينتقل من جزيء إلى جزيء، فحين تتكلم، تدفع أحبالك الصوتية جزيئات الهواء، فيدفع كل جزيء جاره، حتى يصل الاهتزاز إلى أذن من يسمعك، فالصوت يحتاج دائماً إلى وسط ينقله: هواء أو ماء أو جسم صلب.
أما الفضاء فهو شبه فارغ، وتقول ناسا إن أغلبه فراغ تقريباً، لا يوفر وسطاً تنتقل فيه موجات الصوت. لو صرخت بجوار رائد فضاء خارج المحطة، دون أن تتلامس خوذتاكما، لما سمعك.
لكن الضوء يختلف، فهو لا يحتاج إلى وسط ويعبر الفراغ بسهولة، لذلك نرى الشمس والنجوم، ولا نسمع شيئاً من انفجاراتها الهائلة.
هل الفضاء صامت تماماً؟
ليس تماماً، فالفضاء ليس فراغاً مطلقاً، بل فيه غاز رقيق جداً، وفي بعض الأماكن يكفي هذا الغاز لحمل موجات تشبه الصوت.
أشهر مثال عنقود مجرات فرساوس (Perseus)، ففيه غاز حار يملأ ما بين المجرات، والثقب الأسود في مركزه يرسل فيه موجات ضغط، أي موجات صوت حقيقية. وقد رصدها تلسكوب تشاندرا للأشعة السينية سنة 2003. تجد ما هو الثقب الأسود في سؤال مستقل. لكن نغمتها منخفضة جداً، ولا تستطيع أي أذن سماعها، فحين أراد العلماء أن نسمعها، رفعوا طبقتها 57 و58 «أوكتاف»، أي ضاعفوا ترددها نحو 144 مليون مليار مرة و288 مليون مليار مرة.
ما «أصوات الفضاء» التي تنشرها ناسا؟
ربما سمعت تسجيلاً عنوانه «صوت الثقب الأسود» أو «صوت مركز المجرة». هذه في أغلبها ليست أصواتاً سُجّلت في الفضاء، بل تحويل للبيانات إلى صوت (Sonification).
الفكرة بسيطة، إذ يأخذ العلماء صورة فلكية، ثم يعطون كل شيء فيها صوتاً حسب قاعدة يختارونها:
| في الصورة | يصير في الصوت |
|---|---|
| موقع الجسم أعلى الصورة | نغمة أعلى |
| جسم أشد لمعاناً | صوت أعلى |
| عناصر كيميائية مختلفة | آلات أو نغمات مختلفة |
فهذه الأصوات مثل ترجمة الصورة إلى موسيقى، تساعد المكفوفين وغيرهم على «سماع» الصورة، وهي مفيدة وجميلة، لكنها ليست ما ستسمعه لو كنت هناك.
أين يبدأ الفضاء؟
لا يوجد سقف في السماء يفصل الهواء عن الفضاء، فالغلاف الجوي يرقّ تدريجياً كلما ارتفعت، حتى يكاد يختفي، لذلك اتفق الناس على حدود تقريبية:
| الحد | الارتفاع | من يعتمده؟ |
|---|---|---|
| خط كارمان | 100 كيلومتر | الاتحاد الدولي للطيران (FAI) وهيئات كثيرة |
| الحد الأمريكي | 80 كيلومتراً (50 ميلاً) | ناسا وسلاح الجو الأمريكي وهيئة الطيران الأمريكية |
خط كارمان سُمّي باسم المهندس ثيودور فون كارمان (Theodore von Kármán)، وهو الحد الأشهر عالمياً. أما الجهات الأمريكية فتعدّ من تجاوز 80 كيلومتراً قد بلغ الفضاء.
ظهر الفرق بين الحدين في يوليو 2021، فقد وصلت رحلة شركة فيرجن غالاكتيك إلى نحو 86 كيلومتراً، أي فوق الحد الأمريكي وتحت خط كارمان. فهل وصل ركابها إلى الفضاء؟ الجواب يتوقف على التعريف الذي تختاره.
في سنة 2018 قال الاتحاد الدولي للطيران إن دراسات حديثة تقدّم حجة علمية قوية لخفض الحد إلى 80 كيلومتراً، واقترح بحث ذلك دولياً، لكنه لم يغيّر الحد حتى الآن. يرى علماء آخرون حدوداً مختلفة، مثل الارتفاع الذي لا يستطيع فيه قمر صناعي صغير أن يبقى في مداره أكثر من يوم، وهو نحو 110 إلى 120 كيلومتراً.
للمقارنة، تدور محطة الفضاء الدولية أعلى من هذه الحدود كلها بكثير، حيث لا يكاد يوجد هواء.
الصوت على كواكب أخرى
حيث يوجد غلاف جوي يوجد صوت، وقد سجل المسبار بيرسيفيرانس (Perseverance) أصواتاً على سطح المريخ بميكروفون حقيقي. وجد العلماء أن الصوت يسير هناك بنحو 240 إلى 250 متراً في الثانية، أبطأ منه على الأرض (نحو 340 متراً في الثانية)، كما يخفت بسرعة، لأن كثافة هواء المريخ نحو 1% فقط من كثافة هوائنا.
ماذا ترى الليلة؟
لا تسمع الفضاء، لكنك تراه يمر فوقك، ففي كثير من الليالي، بعد الغروب أو قبل الشروق، تظهر نقاط ضوء تتحرك بهدوء تام بين النجوم. هذه أقمار صناعية ومحطة الفضاء، تدور في الصمت فوق خط كارمان، وتعكس ضوء الشمس. تجد كيف تميّزها في سؤال ما النقاط المضيئة التي تتحرك ببطء في السماء؟
أسئلة قريبة
كيف يتكلم رواد الفضاء خارج المحطة؟
بالراديو، فالموجات اللاسلكية نوع من الضوء لا يحتاج إلى هواء، فتعبر الفراغ بسهولة، أما داخل المحطة والبدلة فيوجد هواء، لذلك يُسمع الصوت فيهما بشكل عادي.
هل يُسمع صوت على المريخ؟
نعم، لأن له غلافاً جوياً رقيقاً، وقد سجلت ميكروفونات المسبار بيرسيفيرانس أصواتاً هناك، فوجد العلماء أن الصوت يسير أبطأ منه على الأرض ويخفت بسرعة، لأن هواء المريخ أخف من هوائنا بنحو مئة مرة.
لماذا نسمع الانفجارات في أفلام الفضاء؟
لأنها أكثر إثارة للمشاهد، فهي اختيار فني من صانعي الأفلام، لا وصف علمي. لو انفجرت مركبة في الفضاء حقاً، لرأى الراصد القريب الضوء ولم يسمع شيئاً.
كم تبلغ درجة الحرارة في الفضاء؟
الفضاء البعيد عن النجوم بارد جداً، فحرارة إشعاع الخلفية الكونية الذي يملؤه نحو 2.7 كلفن، أي نحو −270 درجة مئوية. لكن جسماً في ضوء الشمس قرب الأرض قد يسخن كثيراً في جانبه المضاء ويبرد في جانبه المظلم، لأن الفراغ لا ينقل الحرارة كما ينقلها الهواء.