Viteza sunetului pe Marte este cam ciudată, sugerează noi dovezi

Folosind un microfon, un laser și niște matematici iscusite, o echipă de oameni de știință a măsurat viteza sunetului pe Marte, în ceea ce este o premieră științifică și o altă descoperire grozavă posibilă de roverul Perseverance al NASA.

Sunt multe de iubit despre misiunea Perseverance, dar unul dintre aspectele mele preferate ale roverului este că este capabil să înregistreze audio.. La începutul anului trecut, și pentru prima dată, am ajuns să auzim sunete pe Marte, atât naturale, cât și sintetice. Folosind-o Microfon SuperCamroverul înregistrate suflă vânturi marțiane, clicuri de la laserul său de scanare a stâncilor și de sunetele scârțâitoare emise de roțile sale care rulează.

Că microfonul lui Perseverance ar detecta aceste sunete nu era o certitudine, având în vedere atmosfera dureros de subțire de pe Planeta Roșie. Sunetul are nevoie de un mediu pentru a se propaga, iar Marte, cu o presiune atmosferică slabă de 0,095 lire pe inch pătrat (psi) la nivelul solului, nu oferă prea multe cu care să lucrați. Prin comparație, presiunea atmosferică la nivelul mării de pe Pământ este de aproximativ 14,7 psi.

Dar acolo erau— zgomote perceptibile preluat de microfonul lui Percy în craterul Jezero. Cu sunete clar audibile pe Marte, Baptiste Chide de la Los Alamos National Lab din Los Angeles și colegi au fost capabil să măsoare viteza sunetului pe Marte. Oamenii de știință și-au prezentat recent constatări la A 53-a Conferință de Științe Lunare și Planetarea avut loc în perioada 7-11 martie în Texas.

The echipă cu pârghie Experimentul SuperCam al lui Perseverance, care șterge roci cu lasere pentru a studia geologia marțiană și se află în capul catargului roverului la aproximativ 6,9 picioare (2,1 metri) deasupra suprafeței marțiane. Echipa a făcut măsurători din 150 de fotografii cu laser realizate în cinci locații distincte, urmărind în același timp și condițiile meteo locale.

G/O Media poate primi un comision

Up to $1,500 off

Samsung Neo QLED TV 4K (2021)

Quantum Matrix Technology
Experience this brilliantly intense picture powered by a vast array of tiny light cells using exclusive Mini LED designed technology for hyper-focused brightness and dimming in all the right areas.

By measuring the time it took the staccato-like clicking sounds to reach the SuperCam microphone, they were able to establish the speed of sound on Mars, to a precision of plus-minus 0.51%. They found that sound on Mars travels at 787 feet per second (240 meters per second), which is significantly slower than the sound of speed on Earth at 1,115 feet per second (340 m/s).

And in an observation that matched prior predictions, the speed of sounds below 240 hertz fell to 754 feet per second (230 m/s). That doesn’t happen on Earth, as sounds within the audible bandwidth (20 Hz to 20 kHz) travel at a constant speed. The “Mars idiosyncrasy,” as the scientists call it, has to do with the “unique properties of the carbon dioxide molecules at low pressure,” which makes the Martian atmosphere the only one in the solar system to experience “a change in speed of sound right in the middle of the audible bandwidth,” as the scientists wrote. The reason for this is that sounds above 240 Hz don’t have time to relax their energy, according to the scientists.

The scientists go on to say that this acoustic effect “may induce a unique listening experience on Mars with an early arrival of high-pitched sounds compared to bass.”

Unique is right! Lots of acoustic information exists below 240 Hz, including the low end of music and the lowermost registers of the human voice (typically for males). Music on Mars would sound completely messed up (particularly with increased distance), with the middle and high frequencies reaching the listener slightly before the low frequency sounds, such as the lower registers of the bass guitar and kick drum. Add another effect of carbon dioxide, the attenuating, or dampening, of higher frequencies, and the acoustic experience gets even weirder.

As a neat aside, the technique used to measure the speed of sound can also be used to measure the local temperature. So in addition to Percy’s Mars Environmental Dynamics Analyzer (MEDA), echipa are la dispoziție un nou termometru. Privind în viitor, Chide și colegii săi vor efectua mai multe teste pentru a măsura viteza sunetului în diferite momente ale zilei și în diferite anotimpuri marțiane.