تشير أدلة جديدة إلى أن سرعة الصوت على المريخ غير تقليدية

صورة شخصية التقطتها مركبة المثابرة التابعة لناسا في 10 سبتمبر 2021.

صورة شخصية التقطتها مركبة المثابرة التابعة لناسا في 10 سبتمبر 2021.
صورة: NASA / JPL-Caltech / MSSS

باستخدام الميكروفون والليزر وبعض الرياضيات المبتكرة ، قام فريق من العلماء بقياس سرعة الصوت على سطح المريخ ، في أول اكتشاف علمي وآخر رائع تم تحقيقه بواسطة مركبة المثابرة التابعة لناسا.

هناك الكثير لتحبه في مهمة المثابرة ، ولكن أحد الجوانب المفضلة لدي في العربة الجوالة هو أنها قادرة على تسجيل الصوت. في أوائل العام الماضي ، ولأول مرة على الإطلاق ، استطعنا بالفعل سماع أصوات على سطح المريخ ، طبيعية وصناعية. باستخدام ملف ميكروفون SuperCam، المتجول مسجل تهب رياح المريخ ، نقرات من ليزر مسح الصخور ، وأصوات الطحن التي تصدرها عجلاتها الدوارة.

ميكروفون المثابرة الذي سيكتشف هذه الأصوات لم يكن مؤكدًا ، بالنظر إلى الجو الرقيق المؤلم على الكوكب الأحمر. يحتاج الصوت إلى وسيط للانتشار ، والمريخ بضغط جوي ضئيل يبلغ 0.095 جنيه للبوصة المربعة (psi) على مستوى الأرض ، لا تقدم الكثير للعمل معها. بالمقارنة ، يبلغ الضغط الجوي لمستوى سطح البحر للأرض حوالي 14.7 رطل / بوصة مربعة.

لكنهم كانوا هناك– ضوضاء غير ملحوظة التقطت بواسطة ميكروفون بيرسي في فوهة جيزيرو. مع سماع الأصوات بوضوح على سطح المريخ ، بابتيست تشييد من مختبر لوس ألاموس الوطني في لوس أنجلوس و زملاء كانت قادر على قياس سرعة الصوت على سطح المريخ. قدم العلماء مؤخرًا الموجودات في ال مؤتمر علوم الكواكب والقمر الثالث والخمسين، الذي عقد في الفترة من 7-11 مارس في ولاية تكساس.

ال فريق الرافعة تجربة SuperCam للمثابرة ، والتي تنطلق من الصخور بالليزر لدراسة جيولوجيا المريخ و تقع على رأس صاري المسبار على ارتفاع 6.9 قدمًا (2.1 مترًا) فوق سطح المريخ. أخذ الفريق قياسات من 150 لقطة ليزر تم التقاطها في خمسة مواقع مختلفة ، مع تتبع أيضًا ظروف الطقس المحلية.

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 محلل ديناميكيات بيئة المريخ (MEDA) ، يمتلك الفريق مقياس حرارة جديدًا تحت تصرفه. بالنظر إلى المستقبل ، سيجري Chide وزملاؤه المزيد من الاختبارات لقياس سرعة الصوت في أوقات مختلفة من اليوم وخلال مواسم المريخ المختلفة.

READ  مرحاض الفضاء Dragon الخاص بـ SpaceX محظور على رواد الفضاء العائدين إلى الأرض قريبًا
Written By
More from Fajar Fahima
أخذ أربعة رواد فضاء تنينًا في جولة صباح يوم الاثنين
في وقت مبكر من يوم الاثنين ، رست سفينة Crew Dragon في...
Read More
Leave a comment

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *