Ученые при помощи оборудования марсохода «Персеверанс» обнаружили любопытные свойства звука на Марсе. Как оказалось, высокие звуки в атмосфере планеты распространяются быстрее, чем низкие.
Скорость звука меняется в зависимости от плотности и температуры среды, через которую он проходит: чем плотнее среда, тем быстрее движется звук. На Земле при 20 градусах Цельсия звук в воздухе распространяется со скоростью около 343 м/с, со скоростью 1480 м/с в воде и со скоростью 5100 м/с в стали.
Атмосфера Марса намного разреженнее земной — около 0,020 кг/м3 по сравнению с примерно 1,2 кг/м3. Это уже означает, что скорость звука будет отличаться. Ситуацию осложняет нагревание поверхности планеты в течение дня, которое влияет на воздух прямо над ней: меняет температуру, скорость и направление ветра.
Баптист Чиде и его коллеги из Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико провели эксперимент, измерив скорость звука на Марсе прибором SuperCam. Проанализировав 5 часов записанных SuperCam сигналов, они обнаружили, что средняя скорость звука на Марсе составляет около 240 м/с. При этом звук с частотой выше 240 герц распространяется более чем на 10 м/с быстрее, чем сигналы меньшей частоты.
«Из-за уникальных свойств молекул углекислого газа при низком давлении Марс является единственной планетой в Солнечной системе, где скорость звука меняется прямо в середине слышимого диапазона частот (от 20 до 20 000 Гц)», — пишут исследователи.
Это означает, что гипотетический слушатель будет слышать высокие звуки раньше низких. Правда, с учетом того, что астронавты на Марсе будут носить скафандры, оснащенные системами связи, и жить в герметичных модулях, это вряд ли создаст проблему.
Тем не менее, команда будет и дальше использовать данные SuperCam, чтобы выяснить, как ежедневные и сезонные изменения могут повлиять на скорость звука на Марсе. Ученые также планируют сравнить эти данные с показаниями других приборов.
