Neue Beweise deuten darauf hin, dass die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars unkonventionell ist

Mit einem Mikrofon, einem Laser und etwas innovativer Mathematik hat ein Team von Wissenschaftlern die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars gemessen, in der ersten wissenschaftlichen und weiteren bemerkenswerten Entdeckung, die durch den Perseverance-Rover der NASA ermöglicht wurde.

An der Persistenzmission gibt es viel zu lieben, aber einer meiner Lieblingsaspekte des Rovers ist, dass er Audio aufnehmen kann. Anfang letzten Jahres konnten wir zum ersten Mal überhaupt Geräusche auf dem Mars hören, sowohl natürliche als auch künstliche. Datei verwenden SuperCam Mikrofonreisend Eingetragen Marswinde wehen, Klicks Von Lasern, die Felsen scannen, und den knirschenden Geräuschen ihrer sich drehenden Räder.

Das Ausdauermikrofon, das diese Geräusche erkennen würde, war nicht sicher, Betrachtet man die schmerzhaft dünne Atmosphäre auf dem roten Planeten. Schall braucht ein Medium, um sich auszubreiten, und der Mars hat einen winzigen atmosphärischen Druck von 0,095 Pfund pro Quadratzoll (psi) Am Boden bietet es nicht viel, womit man arbeiten kann. Zum Vergleich: Der atmosphärische Druck auf Meereshöhe der Erde beträgt etwa 14,7 psi.

Aber sie waren daUnmerkliches Rauschen Aufgenommen von Percys Mikrofon in Jezeros Krater. Mit deutlich zu hörenden Stimmen auf dem Mars, Baptiste Shane vom Los Alamos National Laboratory in Los Angeles und Gleichaltrige Sie war Kann die Schallgeschwindigkeit auf dem Mars messen. Wissenschaftler kürzlich eingeführt die Ergebnisse In dem 53. Planeten- und Mondwissenschaftskonferenzdie vom 7. bis 11. März in Texas stattfand.

Die eine Mannschaft der Kran Das Perseverance Experiment von SuperCam, bei dem mit einem Laser Felsen abgesprengt werden, um die Geologie des Mars zu untersuchen Es befindet sich an der Spitze des Sondenmastes, 2,1 m über der Marsoberfläche. Das Team nahm Messungen von 150 Laserschüssen vor, die an fünf verschiedenen Orten aufgenommen wurden, und verfolgte gleichzeitig die lokalen Wetterbedingungen.

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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 Mars Environment Dynamics Analyst (MEDA) steht dem Team ein neues Thermometer zur Verfügung. Mit Blick auf die Zukunft werden Chide und seine Kollegen weitere Tests durchführen, um die Schallgeschwindigkeit zu verschiedenen Tageszeiten und während verschiedener Jahreszeiten auf dem Mars zu messen.