Марсохід Perseverance виявив, що швидкість звуку на Марсі відрізняється від земної

Згідно з новими даними марсоходу NASA Perseverance, низькі звуки поширюються Марсом повільніше, ніж високі.

Марсохід NASA Perseverance виявив, що звук на Червоній планеті поширюється набагато повільніше, ніж на Землі, і поводиться дивним чином, що може мати несподівані наслідки зв’язку на планеті.

Звукові хвилі проходять через атмосферу Марса повільніше, ніж Землі. Це можна пояснити, оскільки швидкість звуку залежить від щільності матеріалу, через який проходять звукові хвилі (і, крім того, деяких інших змінних, включаючи температуру). В атмосфері Землі при температурі 68 градусів за Фаренгейтом (20 градусів за Цельсієм) звук поширюється зі швидкістю 1125 футів (343 метри) за секунду, але в щільнішому середовищі він рухається зі швидкістю 4856 футів за секунду (1480 м/с).

За даними Science Alert, ледь помітна атмосфера Марса понад 100 разів тонша за земну, тому звук проходить через неї набагато повільніше, зі швидкістю всього 787 футів в секунду (240 м/с).

Згідно з новим дослідженням, представленим на 53-й Місячній та планетарній науковій конференції на початку цього місяця, марсохід NASA Perseverance, виявив деякі дивацтва зі звуком на Марсі, на які вчені не очікували.

Вимірювання, проведені групою вчених з Лос-Аламоської національної лабораторії, установи Міністерства енергетики США в Нью-Мексико, з використанням мікрофона на приладі SuperCam компанії Perseverance, показали, що вищі звуки поширюються на Марсі швидше ніж нижчі ноти, чого раніше не було.

Марсохід Perseverance виявив, що швидкість звуку на Марсі відрізняється від земної

Вчені кажуть, що цю дивну поведінку можна пояснити тепловими коливаннями за перші 6 миль (10 кілометрів) атмосфери Марса над поверхнею планети. Протягом дня, коли сонячні промені падають на марсіанський камінь та нагрівають його, конвективні потоки та турбулентність перемішують цей шар марсіанського повітря, також відомий як планетарний прикордонний шар. Це змінює поведінку молекул вуглекислого газу. Атмосфера Марсу містить 96% вуглекислого газу, але атмосферний тиск там дуже низький. (Для порівняння, набагато щільніша атмосфера Землі містить всього 0,041% вуглекислого газу.)

Завдяки унікальним властивостям молекул вуглекислого газу за низького тиску Марс є єдиною земною атмосферою в Сонячній системі, де швидкість звуку змінюється прямо в середині чутного діапазону частот (від 20 до 20 000 Гц). — написали дослідники у статті, представленій на конференції.

Дослідники заявили, що на частотах вище 240 Гц “коливальні моди молекул вуглекислого газу, що активуються зіткненнями, не мають достатньо часу, щоб розслабитися або повернутися у вихідний стан”, внаслідок чого звукові хвилі на вищих частотах поширюються більш ніж на 32 ф/с (10 м/с) швидше низькочастотних.

Це означає, що якби ви стояли на Марсі й слухали віддалену музику, ви почули б вищі звуки раніше, ніж нижчі.

Команда планує продовжувати використовувати дані мікрофона SuperCam, щоб спостерігати, як такі речі, як щоденні та сезонні зміни можуть вплинути на швидкість звуку на Марсі. Згідно з заявою Science Alert, вони також планують порівняти показання акустичної температури із показаннями інших приладів, щоб спробувати з’ясувати великі коливання.