Марсоход Perseverance рассчитал скорость звука на Марсе

Звук на Марсе распространяется иначе, чем на Земле, показали данные марсохода Perseverance. Это открытие может изменить представления ученых об условиях, царящих на Красной планете, сообщает Science Alert.

Исследования проводились при помощи микрофона SuperCam и лазера. Лазер измельчал образцы горных пород и почвы Марса, а микрофон фиксировал производимые при этом шумы.

Ученые измерили время между выстрелом лазера и звуками, записанными SuperCam. Так они сумели рассчитать, с какой скоростью на Марсе движется звуковая волна.

Результаты показали, что скорость звука на Красной планете составляет примерно 240 метров в секунду (меньше, чем на Земле). Это легко объяснимо.

Известно, что скорость звука не является неизменной константой. Она зависит от плотности и температуры окружающей среды; чем плотнее среда, тем выше скорость.

Эксперименты показали, что в земной атмосфере при 20 градусах Цельсия звук распространяется со скоростью 343 метра в секунду, в воде – 1480 метров в секунду, в стали – 5100 м/сек.

Атмосфера Марса намного более разреженная, чем у Земли – около 0,020 кг/м3 против 1,2 кг/м3 соответственно. Один этот факт показывает, что звук будет распространяться иначе.

Но есть и другие силы, которые следует учесть. Например, влияние слоя атмосферы непосредственно над поверхностью планеты. В течение дня воздух над марсианским грунтом нагревается, и возникают конвективные восходящие потоки. Они создают сильную турбулентность.

Исследование также показало, что высокий звук на Марсе распространяется быстрее, чем басовые ноты. По словам ученых, на других земных планетах Солнечной системе подобное невозможно.

Так, на частотах выше 240 Герц колебательные режимы молекул СО2, активируемые столкновением, не имеют достаточно времени, чтобы стабилизироваться или вернуться в исходное состояние. В результате звук на более высоких частотах распространяется более чем на 10 м/сек быстрее, чем на низких. Ученые отметили, что попытка поговорить на Марсе предоставила бы астронавтам «уникальный опыт», если бы это было физически возможно.

Колебания скорости звука также указывают на значительные скачки температуры у поверхности Красной планеты. Исследователи планируют продолжать наблюдения и анализировать данные марсохода.

Ранее сообщалось, что на Марсе нашли следы воды и ветра. Данные передал марсоход Zhurong.