На Марсе высокие звуки доходят до слушателя раньше, чем басы

24.03.2022

Используя оборудование марсохода Perseverance ученые подтвердили свою более раннюю догадку: скорость звука на Марсе значительно отличается от земной. исследователи считают: это открытие может иметь некоторые странные последствия для общения между будущими покорителями Красной планеты.

Полученные данные показывают: во время разговора людей на Марсе может возникнуть странный эффект. Специалисты предполагают, что более высокие звуки распространяются в атмосфере планеты быстрее, чем  басовые ноты.

Эти результаты были озвучены на 53-й Лунной и планетарной научной конференции ученым-планетологом Батистом Чиде из Лос-Аламосской национальной лаборатории.

Скорость звука не является универсальной константой. Она может изменяться в зависимости от плотности и температуры среды, через которую проходит звук: чем плотнее среда, тем быстрее она движется.

Так, в земной атмосфере звук распространяется со скоростью около 343 метров в секунду при 20 градусах Цельсия. В воде скорость распространения звука 1480 метров в секунду, а в стали — 5100 метров в секунду.

Атмосфера Марса намного более разреженная, чем земная — около 0,020 кг/м 3. Для сравнения: на нашей планете этот показатель 1,2 кг/м 3. Уже одно это означает, что звук на красной планете  распространяется иначе.

Но слой атмосферы прямо над поверхностью, известный как планетарный пограничный слой, добавляет осложнений: в течение дня нагревание поверхности создает конвективные восходящие потоки, создающие сильную турбулентность.

Обычные приборы для измерения температурных градиентов поверхности обладают высокой точностью, но могут страдать от различных интерференционных эффектов. К счастью, у Perseverance есть уникальные микрофоны, позволяющие слышать звуки Марса , и лазер, который может запускать идеально синхронизированный шум.

Микрофон SuperCam был включен для записи колебаний акустического давления от прибора спектроскопии лазерного пробоя марсохода, когда он удаляет образцы горных пород и почвы на поверхности Марса. Потом Чиде и его команда измерили время между запуском лазера и звуком, достигающим микрофона SuperCam на высоте 2,1 метра, чтобы измерить скорость звука на поверхности.

«Скорость звука, полученная с помощью этого метода, вычисляется по всему пути распространения звука, который идет от земли до высоты микрофона», — пишут ученые в докладе для конференции. — Поэтому на любой заданной длине волны она запутывается из-за изменений температуры, скорости и направления ветра на этом пути».

Результаты подтвердили,  что звуки распространяются через атмосферу Марса у ее поверхности со скоростью примерно 240 метров в секунду. Тем не менее, причуды меняющегося звукового ландшафта Марса — что-то совершенно неожиданное, отмечают ученые.

«Из-за уникальных свойств молекул углекислого газа при низком давлении Марс является единственной атмосферой земной планеты в Солнечной системе, где скорость звука меняется прямо в середине слышимого диапазона частот (от 20 до 20 000 Гц) » , — пишут исследователи.

Специалисты считают, что более высокие звуки на Марсе будут доходить до слушателя раньше, чем более низкие. Но учитывая, что будущие колонисты Красной планеты станут носить герметичные скафандры с оборудованием связи и жить в герметичных модулях, это вряд ли создаст  проблему, отмечают ученые. А вот для писателей-фантастов это любопытная деталь, которую можно использовать в романах.

Фото: sciencealert.com

 

Елена Краснова

 

 

Источник

 

Нет комментариев