В ході нового дослідження вчені НАСА підтвердили, що швидкість звуку на Марсі і на Землі сильно
Як працює звук?
Коли ми чуємо звук, то насправді відчуваємовібрацію барабанних перетинок. Вона виникає через хвилі тиску, які доходять до вух людини від джерела звуку. Щоб подолати цю відстань, потрібне якесь середовище, наприклад, повітря. Звукові хвилі можуть проходити через рідини і навіть тверді тіла, але ідеальне середовище – повітря.
Чим відрізняється звук на Марсі та на Землі?
У Марса дуже незвичайна атмосфера порівняно із Землею, з іншою температурою, щільністю та хімічним складом. Ці відмінності впливають на деякі показники звуку, наприклад:
Об `єм
Рівень звуку на Марсі буде набагато нижчим.Все тому, що атмосфера Червоної планети приблизно в 100 разів більш розріджена, ніж земна. Як показало нове дослідження, її густина становить близько 0,020 кг/м3 порівняно з 1,2 кг/м3 на нашій планеті.
Це впливає на те, як звукові хвиліпоширюються від джерела до детектора, що призводить до м'якшого сигналу. На Марсі людині потрібно бути набагато ближчим до джерела звуку, щоб чути його на тому ж рівні гучності, що і на Землі.
Якість
Атмосфера Марса на 96% складається із вуглекислогогазу і поглинає багато високих звуків, тому великі відстані поширювалися лише звуки у нижчої тональності. Цей ефект відомий як загасання – ослаблення сигналу на певних частотах. Чим далі людина перебуватиме від джерела, тим помітніший цей ефект.
Швидкість
Звукам, що видаються в холодній марсіанськійатмосфері, потрібно трохи більше часу, щоб досягти вуха. При середній температурі поверхні –63 °C швидкість звуку на Марсі становить близько 240 м/c. Це вже довели вчені під час нового дослідження. Ці результати озвучив на 53-й Місячній та планетарній науковій конференції вченим-планетологом Батистом Чиде з Лос-Аламоської національної лабораторії. Для порівняння, швидкість звуку Землі становить приблизно 340 м/c Землі.
Вчені використали інструмент PerseveranceSuperCam, що впливає лазером на скелі для вивчення марсіанської геології. Вимірявши час, який знадобився уривчастим клацанням, щоб досягти мікрофона SuperCam, вони встановили швидкість звуку на Марсі з точністю плюс-мінус 0,51%.
Perseverance. Фото: НАСА
Також вчені з'ясували, що швидкість звуку зчастотою нижче за 240 Гц впала до 230 м/с. На Землі цього немає, оскільки звуки в чутному діапазоні частот (від 20 Гц до 20 кГц) поширюються із постійною швидкістю. "Марсіанська ідіосинкразія", як називають її вчені, пов'язана з "унікальними властивостями молекул двоокису вуглецю при низькому тиску". Це робить марсіанську атмосферу єдиною в Сонячній системі, яка впливає на зміну швидкості звуку прямо в середині чутного діапазону, пишуть вчені.
Цей акустичний ефект призведе до того, щолюдина чутиме високі звуки раніше, ніж баси. Нижче 240 Гц існує багато акустичної інформації, включаючи низькі частоти музики та найнижчі регістри людського голосу (зазвичай чоловічого). Музика на Марсі звучала б безладно (особливо зі збільшенням відстані). Якщо додати ефект загасання або приглушення високих частот, то акустичний досвід стане ще дивнішим.
Як звучить голос на Марсі?
У сукупності ці три фактори змінять звучаннялюдський голос в атмосфері Марса. Однак варто враховувати, що сама атмосфера Марса непридатна для життя людей, і їм доведеться носити скафандри та користуватися радіозв'язком.
Однак у рамках популяризації місії PerseveranceНАСА поділилася спеціальним інструментом, який спотворює звук людини та дає зрозуміти, як би вона звучала на Марсі. Послухайте, як звучить голос на Землі та Марсі.
Читати далі
Вчені назвали першу ознаку, за якою треба шукати позаземне життя
Потенційно небезпечний астероїд наблизиться до Землі до Дня дурнів
Генетики перемогли алергію на кішок за допомогою CRISPR