Новое открытие: необычное наблюдение о скорости звука на Марсе
Необычное открытие
На Марсе атмосфера обеспечивает «уникальный звуковой опыт». Подобный эффект никогда ранее не наблюдался. Поэтому открытие стало новым и для самих исследователей.
Даже опытные ученые, очевидно, не готовы ко всему, с чем они сталкиваются во время исследования Марса. Последнее открытие – это особое явление, которое происходит только на красной планете. Скорость звука на поверхности ведет себя иначе, чем ожидалось.
С помощью оборудования, предоставленного марсоходом Perseverance, исследователи смогли более тщательно изучить атмосферу красной планеты.
Атмосфера отличается от земной в одном конкретном отношении. Высокие тона проходят через неё быстрее, чем низкие.
Результаты были опубликованы на 53‑й конференции по лунным и планетарным наукам ученым-планетологом Баптистом Чиде из Национальной лаборатории Лос-Аламоса.
По его словам, причиной этого явления являются высокие температурные колебания на поверхности Марса.
Тот факт, что скорость звука может меняться, не нов. Она зависит от плотности и температуры среды, по которой она движется.
Например, в нашей атмосфере при температуре 20 градусов Цельсия она составляет 343 метра в секунду. В воде при той же температуре, с другой стороны, она составляет 1 480 метров в секунду, а в стали – 5 100 метров в секунду.
Атмосфера на Марсе намного тоньше, чем на Земле. Другая скорость звука дается только по этой причине. Однако слой, расположенный непосредственно над марсианской поверхностью, так называемая пеплопауза, имеет неожиданную особенность.
В течение дня нагрев поверхности создает восходящие потоки, которые приводят к сильной турбулентности.
Измерения скорости звука приборами марсохода первоначально подтвердили, что в атмосфере у поверхности она составляет около 240 метров в секунду.
В то же время, однако, он также выявил особенность, которая сейчас известна и наблюдается только на Марсе:
«Благодаря уникальным свойствам молекул углекислого газа при низком давлении, Марс имеет единственную в Солнечной системе земную планетарную атмосферу, которая демонстрирует изменение скорости звука в середине слышимого диапазона (от 20 герц до 20 000 герц)».
На частотах выше 240 герц колебательные моды молекул углекислого газа, активированные столкновением, не имеют достаточно времени для возвращения в исходное состояние.
В результате на высоких частотах звук распространяется на десять метров в секунду быстрее.
Источник также сообщил, что «скорость звука на Марсе была измерена микрофоном SuperCam на аппарате Perseverance».
Записи лазерных звуков, сделанные микрофоном марсохода Perseverance, помогли исследователям измерить скорость звуковых волн на Красной планете. Интересный результат: некоторые звуки звучат как бластеры из «Звездных войн».
Марсоход Perseverance находится на поверхности Марса с февраля 2020 года. Его оборудование включает микрофоны, предназначенные для захвата звука красной планеты. С момента его прибытия американское космическое агентство Nasa уже опубликовало несколько аудиофайлов.
Шумы ветра и звуки лазерных лучей также были записаны через микрофоны аппарата ранее.
Марсоход использует лазеры на борту для обстрела камней и спектроскопического исследования поднятой пыли. Этот процесс фиксируется камерой высокого разрешения марсохода.
Таким образом, исследователи использовали звукозаписи, чтобы измерить, сколько времени требуется для того, чтобы звук такого лазерного выстрела попал в микрофон ровера.
Исследователи на Марсе называют «уникальным опытом прослушивания» то, что высокие звуки достигают слушателя раньше, чем низкие.
Поскольку все астронавты-люди, отправляющиеся на Марс в ближайшем будущем, должны будут носить герметичные скафандры с аппаратурой связи или жить в герметичной среде обитания, это, вероятно, не является непосредственной проблемой – но это все равно является интересной научной концепцией.
Теперь исследователи хотят провести дальнейшие исследования, чтобы проследить влияние ежедневных и сезонных изменений на скорость звука.
Они также хотят выяснить, какое влияние могут оказывать другие явления, например пылевые бури и зимние месяцы на полученные данные.
Читать Также:
- Экипаж NASA отправился в имитационную миссию на Марс
- Услышать Марс: первые звуки планеты получены учеными
- Марсоход NASA вернулся с образцами горных пород
Читайте также:
Обсуждение
Самые последние новости
