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.
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
Нет комментариев