Maio 28, 2022

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Novas evidências sugerem que a velocidade do som em Marte não é convencional

Novas evidências sugerem que a velocidade do som em Marte não é convencional

Uma selfie tirada pela espaçonave Perseverance da NASA em 10 de setembro de 2021.

Uma selfie tirada pela espaçonave Perseverance da NASA em 10 de setembro de 2021.
foto: NASA / JPL-Caltech / MSSS

Usando um microfone, um laser e uma matemática inovadora, uma equipe de cientistas mediu a velocidade do som em Marte, na primeira descoberta científica e outra notável possibilitada pelo rover Perseverance da NASA.

Há muito o que amar na missão de persistência, mas um dos meus aspectos favoritos do rover é que ele é capaz de gravar áudio. No início do ano passado, pela primeira vez, pudemos realmente ouvir sons em Marte, tanto naturais quanto artificiais. usando arquivo SuperCam. Microfoneitinerante registrado Os ventos de Marte sopram, cliques De lasers escaneando rochas e os sons de trituração feitos por suas rodas giratórias.

O microfone de perseverança que detectaria esses sons não era certo, Olhando para a atmosfera dolorosamente fina no planeta vermelho. O som precisa de um meio para se propagar, e Marte tem uma pequena pressão atmosférica de 0,095 libras por polegada quadrada (psi) Ao nível do solo, não oferece muito para trabalhar. Em comparação, a pressão atmosférica ao nível do mar da Terra é de cerca de 14,7 psi.

Mas eles estavam láRuído imperceptível Apanhado pelo microfone de Percy na cratera de Jezero. Com vozes claramente ouvidas em Marte, Baptiste Shane do Laboratório Nacional de Los Alamos em Los Angeles e pares ela era Capaz de medir a velocidade do som em Marte. Os cientistas introduziram recentemente as evidências No 53ª Conferência de Ciência Planetária e Lunarque foi realizada de 7 a 11 de março no Texas.

O um time o grou Experimento de Perseverança da SuperCam, que detona rochas com um laser para estudar a geologia de Marte e Ele está localizado na cabeça do mastro da sonda 6,9 pés (2,1 m) acima da superfície de Marte. A equipe fez medições de 150 disparos de laser em cinco locais diferentes, além de rastrear as condições climáticas locais.

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 Analista de dinâmica do ambiente de Marte (MEDA), a equipa tem à sua disposição um novo termómetro. Olhando para o futuro, Chide e seus colegas realizarão mais testes para medir a velocidade do som em diferentes momentos do dia e durante as diferentes estações marcianas.

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