Марсоход NASA обнаружил две скорости звука на Марсе
Материал подготовлен искусственным интеллектом на основе нескольких источников — ссылки на оригиналы приведены ниже.
Марсоход NASA Perseverance обнаружил, что на Марсе звук распространяется с двумя разными скоростями. Высокие частоты выше 240 герц движутся со скоростью около 250 метров в секунду, обгоняя низкие частоты (240 м/с). Результаты, опубликованные в Nature 1 апреля 2022 года, основаны на четырёх часах аудиозаписей, сделанных микрофоном SuperCam.
Первая аудиозапись на Марсе
Марсоход NASA Perseverance записал первые звуки на Марсе 19 февраля 2021 года, на следующий день после посадки, с помощью микрофона на инструменте SuperCam. К 216-му солу ровер собрал 4 часа 40 минут аудиоданных, включая гул винтов вертолёта Ingenuity и треск лазера при ударах по камням. Акустическая среда оказалась чрезвычайно тихой: атмосферное давление у поверхности составляет всего 0,6 килопаскаля — менее 1% от земного на уровне моря, из-за чего исследователи сначала заподозрили неисправность микрофона.
Две скорости звука
Анализ, опубликованный в журнале Nature 1 апреля 2022 года, показал, что скорость звука на Марсе меняется в зависимости от частоты. Ниже примерно 240 герц звук распространяется со скоростью около 240 метров в секунду, выше — около 250 м/с. В результате высокочастотные компоненты звука прибывают раньше низкочастотных — явление, не наблюдаемое на Земле. Для измерений использовались шум винтов Ingenuity и искры от лазера.
Влияние атмосферы на акустику
Расхождение объясняется особенностями марсианской атмосферы, состоящей на 95% из углекислого газа при низком давлении. Ниже 240 Гц молекулы CO2 успевают поглощать и отдавать акустическую энергию, изменяя эффективную теплоёмкость и замедляя волну. При более высоких частотах молекулы не успевают расслабиться, что увеличивает скорость звука. Этот эффект также вызывает быстрое затухание высоких частот, поэтому человеческий голос на Марсе звучал бы приглушённо и затухал бы на расстоянии нескольких метров.
Что дальше
NASA планирует продолжать акустический мониторинг в течение всей миссии Perseverance, ожидая сезонных и суточных изменений, которые дадут новые данные. Остаётся неясным, как эти открытия повлияют на будущие марсианские миссии и разработку систем связи для человеческих экспедиций.
1 источник
Марсоход NASA обнаружил две скорости звука на Марсе
