سرعت صوت در مریخ به طرز عجیبی با زمین متفاوت است

دانشمندان با استفاده از ابزار Perseverance برای مطالعه جو مریخ، سرعت صوت در سیاره سرخ را اندازه گرفتند و دریافتند که این سیاره با زمین بسیار متفاوت است. این سرعت می تواند عواقب عجیبی برای مریخیان آینده داشته باشد. یافته ها نشان می دهد که تلاش برای صحبت در فضای مریخ می تواند تأثیر عجیبی داشته باشد. زیرا صداهای بلندتر سریعتر از نت های باس حرکت می کنند. اگرچه جو مریخ قابل تنفس نیست، اما فکر کردن به آن جالب به نظر می رسد.

سرعت صوت فقط یک ثابت فراگیر نیست. بلکه بسته به چگالی و دمای محیطی که در آن حرکت می کند تغییر می کند. هر چه محیط متراکم تر باشد، صدا سریعتر است. به همین دلیل صدا در جو زمین با دمای 20 درجه سانتیگراد با سرعت 343 متر بر ثانیه حرکت می کند. اما سرعت آن در آب به 1480 متر در ثانیه و در فولاد به 5100 متر در ثانیه می رسد.

جو مریخ نازک تر از زمین است. در نتیجه، صدای مریخ ممکن است به طور متفاوتی در سیاره سرخ منتشر شود. اما جو فوقانی که به عنوان لایه مرزی سیاره ای شناخته می شود، محاسبات را پیچیده می کند. در طول روز گرمای سطح باعث می شود هوا به سمت بالا حرکت کند و اختلالات جدی ایجاد کند.

مریخ نورد کوبه ای

ماندگاری فضانورد ناسا بر سطح مریخ

ابزارهای معمولی برای آزمایش طیف حرارتی سطح بسیار دقیق هستند. اما اثرات تداخلی زیادی دارند. خوشبختانه Perseverance یک ویژگی منحصر به فرد دارد: میکروفون هایی که می توانند صداهای مریخ را بشنوند و لیزری که می تواند نویز کاملاً هماهنگ تولید کند.

  مچ دست Huawei Watch Fit Mini در اندازه کوچکتر ارائه شد

میکروفون ابررایانه همچنین برای ثبت نوسانات فشار صوتی از ابزار طیف‌سنجی لیزری که نمونه‌های خاک و سنگ را از سطح مریخ حذف می‌کند، استفاده شده است. این ویژگی متقاعدسازی یک مزیت بزرگ دارد. چاد و تیمش زمان بین پرتاب لیزر و رسیدن صدا را بین میکروکامپیوترها در ارتفاع 2.1 متری اندازه گیری کردند تا بتوانند سرعت صوت روی سطح را اندازه گیری کنند. محققان می گویند:

سرعت صوت به دست آمده با این تکنیک در طول کل مسیر انتشار آکوستیک محاسبه می شود که میکروفون را از زمین تا ارتفاع می پوشاند. در نتیجه با هر طول موج به دلیل تغییر دما، سرعت و جهت باد تغییر می کند.

نتایج پیش‌بینی‌های مربوط به جو مریخ را تأیید می‌کند و نشان می‌دهد که صدا در نزدیکی جو سطحی با سرعت دقیق 240 متر بر ثانیه منتشر می‌شود. با این حال، تغییر چشم انداز صوتی مریخ غیرمنتظره است و این وضعیت در هیچ جای دیگری مشاهده نشده است. محققان اضافه می کنند:

با توجه به خواص منحصر به فرد مولکول های دی اکسید کربن در فشارهای پایین، جو مریخ تنها نمونه در بین سیارات سنگی منظومه شمسی است که تغییرات صوتی با سرعت بالا در باند صوتی (20000 تا 20000 هرتز) را تجربه می کند.

در فرکانس های بالاتر از 240 هرتز، حالت های ارتعاشی برخورد مولکول های دی اکسید کربن زمان کافی برای استراحت یا بازگشت به حالت اولیه خود را ندارند. نتیجه این است که صدا در فرکانس‌های بالاتر 10 متر در ثانیه سریع‌تر از فرکانس‌های پایین‌تر حرکت می‌کند. این فرآیند منجر به “تجربه شنیداری منحصر به فرد” در مریخ می شود. به گونه ای که صداهای بلندتر زودتر از صداهای پایین تر به گوش شنونده می رسد.

  اولین تصاویر از گلکسی A54 منتشر شد

با توجه به اینکه فضانوردان در آینده نزدیک به مریخ سفر خواهند کرد، باید لباس هایی با تجهیزات ارتباطی بپوشند یا در ماژول های زیستگاه استرس زا زندگی کنند که بعید است مشکلی ایجاد کند. با این وجود، نویسندگان داستان های علمی تخیلی می توانند از توانایی های صوتی مریخ به عنوان اساس کار خود استفاده کنند.

با تغییر سرعت صوت به دلیل نوسانات دما، محققان از یک میکروفون برای اندازه گیری تغییرات سریع و زیاد دما در سطح مریخ استفاده کرده اند. به طوری که سنسورهای دیگر نمی توانند آنها را شناسایی کنند. این داده ها می توانند توضیح دهند که چرا لایه مرزی سیاره مریخ تغییر کرده است.

مقالات مرتبط:

محققان همچنین از داده های میکروفون سوپرکام برای بررسی تأثیر شاخص هایی مانند تغییرات فصلی و روزانه بر سرعت صوت در مریخ استفاده می کنند. آنها می‌خواهند خوانش‌های دمای آکوستیک را با سایر خوانش‌های ابزار مقایسه کنند تا نوسانات بزرگ را محاسبه کنند.

گزارش کنفرانس پژوهشی را می توانید در این آدرس بخوانید.

دیدگاهتان را بنویسید