«Персеверанс» виміряв швидкість звуку на Марсі
Марсохід «Персеверанс» визначив швидкість поширення звуку в марсіанській атмосфері, яка виявилася значно нижчою, ніж швидкість звуку на Землі. Заодно вчені з'ясували, що високочастотні звуки поширюються на Марсі швидше, ніж низькочастотні. Доповідь за результатами роботи була представлена на 53-й Лунній і планетарній науковій конференції (LPSC).
«Персеверанс» крім наукових приладів і камер оснащений двома мікрофонами, один з яких входить до складу інструменту SuperCam, встановленого на двометровій щоглі ровера, а другий служив для запису звуків на етапі висадки. Обидва мікрофони нового ровера пережили висадку на планету і записали ряд незвичайних звуків.
Мікрофон приладу SuperCam призначений, в першу чергу, для реєстрації перепадів тиску, пов'язаних з лазерно-іскровою емісійною спектроскопією, через яку виникає акустична хвиля при абляції гірських порід інфрачервоним лазером. Однак він також реєструє шум навколишнього середовища, породжуваний атмосферною турбулентністю, вітрами і конвективними вихорами. Завдяки приладу можна виміряти швидкість звуку в марсіанській атмосфері шляхом визначення часу поширення створюваного абляцією породи високочастотного (більше двох кілогерц) акустичного сигналу від цілі до мікрофона. Зазвичай сеанс спектрометричних досліджень складається з декількох серій по 30-150 лазерних пострілів по обраному фрагменту породи. Завдяки точній синхронізації між лазером і мікрофоном час поширення звукової хвилі можна визначити з точністю ^ 10 мікросекунд, а, в цілому, швидкість звуку може бути визначена для кожного лазерного пострілу з точністю до піввідсотка.
Баптист Чіде (Baptiste Chide) з Лос-Аламоської національної лабораторії в Нью-Мексико і його колеги представили результати експерименту з вимірювання швидкості звуку на Марсі за допомогою приладу SuperCam. При розрахунках вчені враховували горизонтальну швидкість вітру, а також той факт, що атмосфера багата молекулами вуглекислого газу. Загалом, було проаналізовано 5 годин записаних SuperCam акустичних сигналів.
Певна швидкість звуку на Марсі склала близько 240 метрів в секунду, що менше, ніж швидкість звуку в земній атмосфері, яка становить 340 метрів в секунду. При цьому було помічено, що в марсіанській атмосфері акустичні сигнали з частотою вище 240 герц поширюються більш ніж на десять метрів в секунду швидше, ніж низькочастотні сигнали. Передбачається, що це пов'язано з відмінностями в коливальних модах молекул вуглекислого газу при поглинанні різних звукових хвиль.
Раніше ми розповідали про те, як перший китайський марсохід записав звуки з'їзду з посадкової платформи.