صداهای زیرتر در مریخ، سریع‌تر از صداهای بم‌تر حرکت می‌کنند: نتیجه یک مطالعه جدید

0

دانشمندان با استفاده از تجهیزات مریخ نورد پشتکار (استقامت) Perseverance و مطالعه جو سیاره سرخ که تفاوت بسیاری با جو زمین دارد، سرعت صوت در مریخ را برآورد کرده‌اند.

یافته‌ها نشان می‌دهد که تلاش برای صحبت در جو مریخ ممکن است جلوه عجیبی ایجاد کند، زیرا به نظر می‌رسد که صدای زیرتر سریع‌تر از صداهای بم حرکت می‌کند. مسلم است که انسانی نمی‌تواند در مریخ به شیوه روتین گفتگو کند، چون جو مریخ غیر قابل تنفس است، اما مطمئناً فکر کردن به آن سرگرم‌کننده است!

در پنجاه و سومین کنفرانس علوم قمری و سیاره‌ای، یافته‌های جدید در مورد سرعت صوت در مریخ توسط دانشمند سیاره‌شناسی به نام باپتیست چید از آزمایشگاه ملی لوس آلاموس اعلام شد.

سرعت صوت یک ثابت جهانی نیست و بسته به چگالی و دمای محیطی که از آن عبور می‌کند، می‌تواند تغییر کند. هر چه محیط متراکم‌تر باشد، سرعت صوت بیشتر می‌شود.

به همین دلیل است که سرعت صدا در جو زمین در دمای ۲۰ درجه سانتیگراد حدود ۳۴۳ متر در ثانیه است، اما در آب با سرعت ۱۴۸۰ متر در ثانیه و در فولاد با سرعت ۵۱۰۰ متر در ثانیه حرکت می‌کند.

جو مریخ بسیار رقیق‌تر از زمین است، در حدود ۰.۰۲۰ کیلوگرم بر متر مکعب، در مقایسه با حدود ۱.۲ کیلوگرم بر متر مکعب برای زمین. این امر به تنهایی نشاندهنده این است که صدا در سیاره سرخ به طور متفاوتی منتشر می‌شود.

اما لایه اتمسفری نزدیک سطح مریخ، که به عنوان لایه مرزی سیاره‌ای هم شناخته می‌شود،یک نکته دیگر اضافه کرده: در طول روز، گرم شدن سطح، جریان‌های همرفتی بالا را ایجاد می‌کند که تلاطم قوی ایجاد می‌کند.

ابزار‌های مرسوم برای آزمایش گرادیان‌های حرارتی سطح بسیار دقیق هستند، اما می‌توانند اما اثرات تداخلات مختلف ممکن است اندازه‌گیری آنها را مختل کند. خوشبختانه، مریخ‌نورد Perseverance چیزی منحصر به فرد دارد: میکروفون‌هایی که به ما اجازه می‌دهد صدا‌های مریخ را بشنویم و لیزری که می‌تواند صدایی دقیق ایجاد می‌کند.

این مریخ‌نورد میکروفونی به نام  SuperCam برای ثبت نوسانات فشار آکوستیک دارد. با استفاده از همین ابزارها چید و گروهش فاصله زمان بین شلیک لیزر و رسیدن صدا به میکروفون SuperCam در ارتفاع ۲.۱ متری را اندازه‌گیری کردند تا سرعت صوت در سطح را اندازه‌گیری کنند.

نتیجه نهایی این است که صدا‌ها در جو نزدیک سطح مریخ تقریباً با سرعت ۲۴۰ متر در ثانیه منتشر می‌شوند.

به دلیل ویژگی‌های منحصر به فرد مولکول‌های دی اکسید کربن در فشار کم، مریخ تنها جو سیاره زمینی در منظومه شمسی استکه در بازه فرکانسی قابل شنیدن، سرعت انتقال صوت متفاوتی دارد.

نتیجه این است که صدا در فرکانس‌های بالاتر بیش از ۱۰ متر در ثانیه سریع‌تر از فرکانس‌های پایین حرکت می‌کند.

این می‌تواند منجر به چیزی شود که محققان آن را “تجربه شنیداری منحصر به فرد” در مریخ می‌نامند، یعنی صداهای زیرتر زودتر از صدا‌های بم‌تر به گوش شنونده می‌رسند.

با توجه به اینکه هر فضانورد انسانی که به زودی به مریخ سفر می‌کند باید لباس فضایی تحت فشار همراه با تجهیزات ارتباطی بپوشد یا در ماژول‌های زیستگاه تحت فشار زندگی کند، بعید است که این مسئله مشکل فوری ایجاد کند، اما می‌تواند برای نویسندگان داستان‌های علمی تخیلی ایده جالبی باشد. مثلا می‌توانند سیاره مشابهی دارای حیات را تصور کنند که در آن صدای گفتار یا فریاد زن‌های سیاره، سریع‌تر از مردها منتقل می‌شود!

این تیم قصد دارد به استفاده از داده‌های میکروفون SuperCam ادامه دهد تا ببیند چگونه چیز‌هایی مانند تغییرات روزانه و فصلی ممکن است بر سرعت صوت در مریخ تأثیر بگذارد.

منبع: ساینس الرت


 

ارسال یک پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.