أجرى الباحثون القياسات الأولى لسرعة الصوت على المريخ ، وكشفوا أن درجة حرارة الكوكب الأحمر تتقلب على مقياس زمني أسرع مما كان يعتقد سابقًا.
.png)
يستخدم المسبار المتجول التابع لناسا الميكروفونات لتسجيل الأصوات على سطح المريخ والتي استخدمها الباحثون لقياس سرعة الصوت على هذا الكوكب.
في شباط (فبراير) الماضي ، كان الإنترنت غارقًا بالأصوات الغريبة بعد أن بث المسبار التابع لوكالة ناسا أول تسجيلات صوتية على الإطلاق للكوكب الأحمر. حلل العلماء الآن تسجيلات إضافية بواسطة المسبار ، واستخدموها لقياس سرعة الصوت على سطح المريخ لأول مرة. تؤكد النتائج ، التي قدمها بابتيست تشيد قبل أسبوعين في المؤتمر الثالث والخمسين لعلوم القمر والكواكب في تكساس ، الانحراف المتوقع للغلاف الجوي للمريخ. توفر البيانات الصوتية أيضًا طريقة جديدة لقياس درجة حرارة الغلاف الجوي للكوكب ، واستكمال مقياس درجة الحرارة الأساسي للمركبة الجوالة.
يبلغ الضغط الجوي على سطح المريخ 6 mbars ، وهو جزء ضئيل من الضغط الجوي على سطح المريخ ، ويعتقد بعض العلماء أن الغلاف الجوي سيكون رقيقًا جدًا بحيث لا يمكن نشر الموجات الصوتية بشكل فعال. يقول تشايد ، الذي يعمل في مختبر لوس ألاموس الوطني ، نيو مكسيكو: "قيل لنا إنه لا يوجد شيء نسجله على المريخ". "ولكن من الواضح أن هذا ليس هو الحال." كشف التسجيل الأول للمركبة الجوالة عن ضوضاء هدير عميقة لرياح المريخ ، والتسجيلات اللاحقة صوت الاهتزازات من العجلات المتحركة للمركبة.
التسجيلات التي حللها Chide وزملاؤه هي تلك التي تلتقط أصوات النقر أثناء قيام العربة الجوالة بصعق الصخور بالليزر. تعد لقطات الليزر هذه جزءًا من تجربة SuperCam ، التي تسبر جيولوجيا السطح عن طريق تسجيل كل من الضوء والصوت من صخرة متأثرة بالليزر. يقع ميكروفون SuperCam على ارتفاع 2.1 متر فوق سطح الكوكب. يستطيع Chide وزملاؤه تحديد سرعة الصوت على سطح المريخ باستخدام الفاصل الزمني بين ارتطام الليزر بصخرة ووصول الصنابير الناتجة إلى الميكروفون.
يعطي التحليل سرعة الصوت على المريخ حوالي 240 م / ث ، مما يجعلها أبطأ بكثير من سرعة الصوت 340 م / ث على الأرض. لكن سرعة صوت المريخ ليست ثابتة عبر نطاق الترددات المقاسة بواسطة الميكروفون. عند حوالي 400 هرتز ، تزداد سرعة الصوت فجأة بمقدار 10 م / ث. هذه القفزة ، التي تنبأت بها النظرية ، هي ميزة فريدة على سطح المريخ - سرعة الصوت ثابتة نسبيًا على الأرض فوق الترددات المسموعة للبشر.
قد تجعل القفزة بسرعة 400 هرتز من الصعب على البشر على المريخ إجراء محادثات أو الاستماع إلى الموسيقى التي يتم تشغيلها من خلال مكبر صوت. يقول تشايد: "قد تكون الأصوات مشوهة" ، لأن الترددات العالية تصل إلى أذنيك قبل الترددات المنخفضة. يضيف تكوين الغلاف الجوي لكوكب المريخ ، والذي يتكون في الغالب من ثاني أكسيد الكربون ، أمرًا غريبًا آخر: الترددات العالية تكون أكثر توهينًا من الترددات المنخفضة. يقول تشيد إن محاولة التحدث إلى شخص ما على بعد أمتار قليلة ستبدو وكأنك "تجري محادثة عبر الحائط". "كنت تسمع بشكل أساسي ترددات البيس (bass)."
بالإضافة إلى دراسة خصائص الصوت ، استخدم الفريق التسجيلات لفحص درجة حرارة سطح المريخ. يقول تشييد إنه يمكن تحويل سرعة الصوت إلى درجة حرارة بسهولة نسبيًا ، باستخدام قانون الغاز المثالي وسرعة الرياح . تشير هذه التحويلات إلى أن درجة حرارة المريخ تخضع لتقلبات كبيرة تصل إلى 10 كلفن / ثانية. تحتوي العربة الجوالة على أداة أخرى لقياس درجة الحرارة ، تسمى MEDA ، والتي تكتشف أيضًا التقلبات ولكن بدقة زمنية أقل. يقول تشيد: "تسمح لنا تقنيتنا بدراسة التغيرات في درجات الحرارة بمزيد من التفصيل".
الآن وقد أظهر الفريق طريقة اكتشاف سرعة الصوت ، يقول Chide أن "المتعة ستبدأ حقًا". يخطط الفريق لإجراء قياسات على مدار عام مريخي كامل لمعرفة ما إذا كانت سرعة الصوت تتغير خلال أشهر الشتاء أو خلال موسم العاصفة الترابية. يخططون أيضًا لاستخدام تسجيلات الليزر لفحص الخصائص الفيزيائية للصخور التي يضربها الليزر. بالنظر إلى أبعد من ذلك ، يأمل Chide أن تشجع هذه القياسات المزيد من البحث في انتشار الصوت على الكواكب المختلفة. يقول تشايد: "لقد أظهرنا أنه يمكننا القيام بعلوم الغلاف الجوي باستخدام الصوتيات". "آمل أن تشمل البعثات القادمة إلى المريخ والزهرة وتيتان ميكروفونات - فهي الجيل التالي من أدوات الكواكب."
المصدر