nZaledwie kilka dni po wylądowaniu w lutym 2021 r. statek kosmiczny „Perseverance” — wyposażony w lasery i mikrofony — odesłał pierwsze nagrania audio od naszego kosmicznego sąsiada. Naukowiec był zdumiony i zbadany: nagle można było nie tylko zobaczyć Czerwoną Planetę, ale także ją usłyszeć.
Teraz, nieco ponad rok później, naukowcy byli w stanie wykorzystać nagrania dźwiękowe do określenia prędkości dźwięku na Marsie, a także skondensować wszystkie zebrane dane w pięciogodzinnej liście odtwarzania na Marsie. Ten ostatni podzielił Baptiste Chade, badacz ze Stanów Zjednoczonych Narodowe Laboratorium Los Alamosw 182. sesji Amerykańskie Stowarzyszenie Akustyczne („Acoustic Society of America”) z.
Dla Chide’a i jego kolegów jedno jest szczególnie imponujące: jak cicho jest na Marsie. Ze względu na cienką i zimną atmosferę hałas na Czerwonej Planecie jest o około 20 decybeli niższy niż na Ziemi. Oczywiście pojawia się pytanie:
Jak dźwięki ziemi wyglądają na Marsie?
Aby zaspokoić ciekawość badaczy kosmosu na Ziemi, NASA poprawiła różne dźwięki z codziennego życia na Ziemi. skrzynia. Różnica staje się widoczna w powyższym przykładzie: zarówno śpiew ptaków, jak i hałas uliczny brzmią znacznie ciemniej w marsjańskiej wersji nagrań Ziemi, tak jakby oba dźwięki były dalej. Powodem tego jest spadek prędkości dźwięku na Czerwonej Planecie: w kraterze Jezero dźwięk rozszerza się o około 240 metrów na sekundę.
Wynika to z doświadczenia, które zrobił Chide i jego zespół. Naukowcy powiedzieli „Wytrwałość”, wystrzeliwując 30 strzałów laserowych w kamienie w kraterze Jezero. Chedd wyjaśnił, że fakt, iż hałas był „w słyszalnym zakresie”, miał związek z cząsteczkami dwutlenku węgla w marsjańskiej atmosferze. informacja prasowa. Następnie naukowcy „po prostu” musieli podzielić odległość między łazikiem a skałą przez akustyczne opóźnienie lasera – i voila! Mieli prędkość dźwięku jak na Marsa.
Na Marsie jest tak cicho, że kiedyś myśleliśmy, że mikrofon jest zepsuty!
Dla porównania: na Ziemi prędkość dźwięku szacowana jest na 343 metry na sekundę. Ma to jednak zastosowanie tylko pod pewnymi warunkami. NASA wyjaśnia, że prędkość dźwięku zależy od gęstości, składu chemicznego i temperatury ośrodka, przez który rozchodzą się fale dźwiękowe.
Na Marsie występują ogromne różnice temperatur – i niskie ciśnienie powietrza
Łazik Perseverance krąży wokół Marsa od początku 2021 r
Źródło obrazu: Getty Images / Science Photo LibraryRF / MARK GARLICK / SCIENCE PHOTO LIBRARY
Na przykład w ciągu dnia różnica temperatur między powierzchnią planety a dwoma metrami nad nią wynosi 40 K. Powoduje to odchylenie o około 10 procent prędkości dźwięku na obu wysokościach. Ekstremalne zmiany temperatury w zimie również wpływają na dźwięk. Gwarantują 20-procentową różnicę w prędkości dźwięku w porównaniu z latem.
Ponadto ciśnienie atmosferyczne na Marsie wynosi zaledwie 0,6% średniego ciśnienia powietrza na Ziemi. Wpływa to na drgania cząsteczek dwutlenku węgla w atmosferze – a tym samym na prędkość dźwięku – w szczególny sposób: hałas o wysokiej częstotliwości rozchodzi się szybciej niż o niskiej. Zwykle tony wysokie i niskie poruszają się z tą samą prędkością.
Powyższy film pokazuje, że te czynniki wpływają również na jakość dźwięku ludzkiego głosu: głos dziecka jest przytłumiony, a tempo brzmi miejscami nieco wolniej.
Jeśli chcesz wiedzieć, jak brzmiałby Twój głos na Marsie, możesz udać się do Strona NASA Stwórz własne nagranie audio. W przeciwnym razie będziesz musiał poczekać, aż będziesz mógł sam podróżować do naszych sąsiadów – przynajmniej Elon Musk uważa, że koszty są rozsądne:
