Naučnike zbunilo otkriće kako se na Marsu prostire zvuk

Nalazi do kojih su došli naučnici sugerišu da bi pokušaj razgovora na Marsu mogao da proizvede čudne efekte, pošto se čini da viši tonovi putuju brže od basova. S obzirom na to da ljudi ne mogu da dišu na Marsu, sigurno je da neće moći da provere ovu tvrdnju, ali je naučnicima bilo zabavno da razmišljaju kako bi to izgledalo, prenosi Sajens alert.

Iz naučne perspektive, nalazi koje je na 53. Konferenciji o lunarnoj i planetarnoj nauci objavio Baptist Čajd, planetarni naučnik iz Nacionalne laboratorije u Los Alamosu, visoke temperaturne oscilacije otkrivene na površini Marsa zahtevaju dalja istraživanja.

Zvuk ne putuje uvek istom brzinom

Brzina zvuka nije univerzalna konstanta. Može da se menja, u zavisnosti od gustine i temperature sredine kroz koju putuje. Što je medij gušći, to brže ide.

Zato zvuk putuje oko 343 metra u sekundi u našoj atmosferi na 20 stepeni Celzijusa, ali i 1.480 metara u sekundi u vodi i 5.100 metara u sekundi kroz čelik.

Atmosfera Marsa je mnogo ređa od Zemljine, oko 0,020 kilograma po metru kubnom, u poređenju sa oko 1,2 kilograma po metru kubnom na Zemlji. Samim tim je jasno da bi se zvuk drugačije putovao na crvenoj planeti.

Ali sloj atmosfere tik iznad površine, poznat kao Planetarni granični sloj, ima dodatne komplikacije: tokom dana, zagrevanje površine stvara konvektivno uzlazno strujanje koje stvara jaku turbulenciju.

Mikrofoni pomogli naučnicima

Konvencionalni instrumenti za ispitivanje površinskih termičkih gradijenta su veoma precizni, ali zbog različitih smetnji mogu dati pogrešne podatke. Srećom, rover „Perseverans“ ima nešto jedinstveno: mikrofone koji naučnicima omogućavaju da čuju zvukove sa Marsa i laser koji može da pokrene savršeno tempiran zvuk.

Mikrofon na Superkamu je uključen za snimanje zvučnih talasa dok rover laserom uzima uzorke stena i tla na površini Marsa.

Ovo je, kako se ispostavilo, omogućilo Čajdu i njegovom timu da izmere vreme između udara lasera i zvuka koji je stigao do mikrofona Superkama na 2,1 metar nadmorske visine, kako bi izmerili brzinu zvuka na površini.

Rezultati potkrepljuju pretpostavke koje su postavljene korišćenjem dosadašnjih saznanja o atmosferi Marsa, i potvrdili su da se zvuk prostire kroz atmosferu blizu površine brzinom od oko 240 metara u sekundi.

Bilo bi zanimljivo videti kako bi tekao razgovor na Marsu

Međutim, neobičnost Marsovog promenljivog zvučnog pejzaža je nešto što je potpuno iznenadilo naučnike. Uslovi na Marsu dovode do jedne neobičnosti koja nigde do sada nije zabeležena.

„Zbog jedinstvenih svojstava molekula ugljen-dioksida pri niskom pritisku, Mars je jedina planeta u Sunčevom sistemu u čijoj atmosferi dolazi do promene brzine zvuka tačno u sredini zvučnog propusnog opsega (20 Herca do 20.000 Herca)“, navode istraživači.

Na frekvencijama iznad 240 Herca, vibracioni modovi molekula ugljen-dioksida koji se aktiviraju sudarom nemaju dovoljno vremena da se opuste ili vrate u prvobitno stanje. Rezultat toga je da zvuk putuje više od 10 metara u sekundi brže na višim frekvencijama nego na niskim.

Ovo bi moglo dovesti do onoga što istraživači nazivaju „jedinstvenim iskustvom slušanja“ na Marsu, sa višim zvucima koji će pre stizati do slušaoca nego nižim.

Istraživanje se nastavlja

S obzirom na to da će svi astronauti koji će u nekada otputovati na Mars morati da nose svemirska odela pod pritiskom sa opremom za komunikaciju ili da žive u staništima pod pritiskom, malo je verovatno da će im ovo predstavljati problem – ali bi recimo moglo biti zanimljivo piscima naučne fantastike.

Pošto se brzina zvuka menja zbog temperaturnih fluktuacija, tim je takođe bio u mogućnosti da koristi mikrofon za merenje velikih i brzih promena temperature na površini Marsa koje drugi senzori nisu mogli da ustanove. Ovi podaci mogu pomoći u popunjavanju nekih praznina na planetarnom graničnom sloju Marsa koji se brzo menja.

Tim planira da nastavi da koristi podatke sa Superkama kako bi ustanovili da li dnevne i sezonske varijacije mogu da utiču na brzinu zvuka na Marsu.