На Марсе звук ведет себя иначе, чем на Земле
Ученые выяснили, что свойства звука на Марсе отличаются от земных. Оказалось, что его скорость зависит от уровня углекислого газа, а затихание — от внешней температуры. Так, в жаркие часы звук распространяется со скоростью около 30 м/с и затихает в три раза быстрее, чем в холодное время.
Марсоход NASA Perseverance, уже четвертый год изучающий поверхность Красной планеты, постоянно записывает окружающие звуки с помощью нескольких встроенных микрофонов. В том числе, на его записях слышны шипения от марсианских пылевых вихрей.
Благодаря этим звуковым дорожкам ученые ранее поняли, что на Марсе звук ведет себя иначе, чем на Земле. Например, шумы ниже 240 Гц, сравнимые со звуком при игре на фортепиано, распространяются примерно на 10 м/с медленнее, чем звуки более высокой частоты. Это связано с тем, что 95% атмосферы Марса состоит из молекул углекислого газа, которые поглощают часть звука на низких частотах. Эти свойства придется учитывать, чтобы обеспечить стабильную связь во время будущих полетов на Марс.
Группа ученых из Франции и США решила изучить скорость звука и его затухание — то есть уменьшение с течением времени — в пределах первых 20 м атмосферы Марса. Для этого они сопоставили уже известные параметры, включая атмосферное давление, температуру и химический состав в разных точках Красной планеты.
Исследователям удалось рассчитать скорость и затухание звука в разные моменты времени в течение марсианского года (около 687 земных суток) в различных точках ландшафта, включая горные вершины и долины. Они установили, что пыль, по всей видимости, никак не влияет на распространение звука. Не мешает его передвижению и температура. Важное открытие оказалось в том, что скорость звука и его затухание сильно зависят от уровня углекислого газа.
В отличие от Земли, на Марсе ежедневно происходят значительные колебания температуры. Например, в районе, где сейчас находится марсоход Persevarance, температура за день меняется примерно на 50 градусов Цельсия. В результате скорость звука достигает 30 м/с, и он затихает в три раза быстрее в жаркие часы по сравнению с холодными. Ученые сделали вывод, что колебания температуры и уровня углекислого газа приводят к изменению скорости звука и его ослаблению в зависимости от времени года, хотя это более выражено в полярных регионах.
Результаты исследования позволят ученым прогнозировать скорость и затухание звука в любом месте на поверхности Марса в любое время года и суток. Созданная на основе полученных данных компьютерная модель может улучшить понимание того, как на самом деле звучат источники звука на Красной планете, поясняют авторы работы.
Ранее в этом месяце марсоход Perseverance достиг новой местности под названием «Яркий Ангел». По пути ему пришлось преодолеть огромные валуны и песчаные дюны, но в результате ровер нашел уникальный белый камень, аналогов которого на Марсе до сих пор не видели.
