Звуки Марса
Благодаря недавней работе международной группы ученых мы лучше представляем себе, как звучит Красная планета. Марсоход Perseverance сделал записи с помощью двух микрофонов: один был установлен на камере SuperCam, а второй — на шасси. Затем команда проанализировала эти записи и опубликовала результаты в журнале Nature.
Специфика атмосферы
Одна из вещей, которая выделяется на Марсе, — это его тишина. Она обусловлена качеством атмосферы планеты. Если упростить, звук представляет собой упругие волны. В отличие от световых, они должны проходить через окружающую среду, что заставляет ее атомы и молекулы колебаться. Это поддерживает волну. Атмосфера Марса тонкая и составляет чуть более 0,5% давления земной атмосферы на уровне моря. А еще она холоднее, и в отличие от земного азота ее главный компонент — углекислый газ. Все это приводит к цепочке факторов:
- Атмосфера Марса холоднее земной, молекулы среды движутся медленнее.
- Атмосфера Марса менее плотная, поэтому в ней меньше молекул, с которыми звуковая волна сталкивается и «продлевает» свой путь.
- Так как молекулы углекислого газа имеют большую массу, чем молекулы азота или кислорода, атмосфера тяжелее земной
- Из-за всего этого звук на Марсе быстрее затухает. На Земле это происходит на расстоянии около 65 м, на Марсе — около 8 м.
- Углекислый газ поглощает высокочастотные звуки, поэтому если бы на Красной планете были птицы, их щебетание не было бы слышно.
Разная скорость распространения звуков
Микрофоны Perseverance могли слышать лишь легкий марсианский ветер. Однако когда роботизированный беспилотный вертолет Ingenuity взлетел, они запечатлели жужжание крыльев. Также были зафиксированы звуки от инструмента для удаления газообразной пыли и каменной крошки, который очищает ровер. Их анализ привел к неожиданностям.
Сначала команда подумала, что аппарат сломался: писк инструмента доходил до микрофона гораздо быстрее, чем ожидалось. Однако позже выяснилось: в отличие от Земли, где звуки распространяются с одинаковой скоростью, на Марсе разница в скорости составляет около 10 м/с. Причем высокие звуки достигают цели быстрее низких.
Причина все та же: углекислый газ. Эти уникальные свойства атмосферы Красной планеты делают ее необычной для человеческого уха. Если бы вы слушали на ней концерт, сидя в амфитеатре или на балконе, то музыка звучала бы неправильно. Высокие тона флейты и арфы достигали бы ваших ушей раньше, чем ноты тубы и виолончели, однако были бы очень тихими.