กุ้งดีดขันตัวจิ๋วกับเสียงป๊อกใต้น้ำที่ดังเกินตัว

* รูปภาพใช้เพื่อประกอบเนื้อหาเท่านั้น อาจไม่ใช่ภาพเหตุการณ์จริงหรือภาพจริงจากเรื่องในบทความ

เสียงป๊อกสั้น ๆ จากกุ้งดีดขันฟังคล้ายก้ามกระทบกันพอดี

เสียงป๊อกเกิดตอนฟองเล็ก ๆ ใกล้ก้ามยุบตัว หลังจากก้ามปิดแล้ว นักวิจัยบันทึกเสียงพร้อมภาพความเร็วสูงของกุ้งดีดขัน (ชื่อวิทยาศาสตร์ Alpheus heterochaelis) แล้วเทียบจังหวะก้ามกับจังหวะเสียงโดยตรง

เมื่อก้ามดีดปิดอย่างรวดเร็ว น้ำถูกดันออกจากช่องแคบระหว่างก้ามจนพุ่งเป็นสายน้ำ ความดันในบริเวณนั้นลดลง น้ำทะเลมีฟองอากาศจิ๋วอยู่ก่อนแล้ว เมื่อฟองผ่านเข้าเขตแรงดันต่ำ มันจะขยายตัวขึ้น

เมื่อน้ำรอบฟองกลับมีแรงดันสูง ฟองนั้นก็ยุบตัวอย่างฉับพลัน นักวิจัยเรียกปรากฏการณ์ที่ฟองเกิดและยุบจากการเปลี่ยนแรงดันนี้ว่า คาวิเทชัน และพบว่า จังหวะยุบของฟองตรงกับเสียงหลัก ที่ได้ยิน ในภาพความเร็วสูง ฟองใสก้อนนั้นแตกเป็นกลุ่มฟองเล็ก ๆ ตอนยุบ ก่อนค่อย ๆ สลายไป

ระยะเวลาระหว่างการปิดก้ามกับเสียงหลักสั้นมาก กล้องในงานทดลองถ่ายได้ 40,500 ภาพต่อวินาที แต่ละภาพห่างกันเพียงราว 25 ไมโครวินาที ก้ามปิดสนิทก่อนฟองยุบราว 26 เฟรม หรือประมาณ 0.00065 วินาที เสียงจึงตามหลังการปิดก้ามเพียงเสี้ยววินาที แต่เครื่องมือยังแยกสองช่วงนี้ออกจากกันได้

ทีมวิจัยทดลองกับกุ้ง Alpheus heterochaelis จำนวน 7 ตัวในตู้ที่มีน้ำทะเล และบันทึกฟองได้ในทั้ง 108 รอบทดลอง ข้อมูลนี้จึงอธิบายกลไกของกุ้งชนิดที่ศึกษา ไม่ได้ยืนยันว่ากุ้งดีดขันทุกชนิดสร้างเสียงด้วยรูปแบบเดียวกัน

งานวิจัยยังระบุว่ากุ้งดีดขันมักอยู่รวมกันจำนวนมากในน้ำตื้นเขตร้อน เมื่อเสียงจากกุ้งจำนวนมากดังถี่ ๆ พร้อมกัน จึงทับซ้อนเป็นเสียงแตกเปรี๊ยะต่อเนื่อง คล้ายเสียงกิ่งไม้แห้งลั่นไฟ เสียงพื้นหลังที่ได้ยินยาว ๆ จึงเกิดจากเสียงสั้นของกุ้งหลายตัวรวมกัน

ลำดับเหตุการณ์หนึ่งครั้งจึงชัดเจน: ก้ามปิด น้ำพุ่ง ฟองขยายแล้วทรุดยุบ จากนั้นเสียงป๊อกจึงเกิดขึ้น

ขอบคุณภาพประกอบจาก https://graphic.in.th