میکروفونهای مریخی برای اولین بار صدای سیاره دیگری را آشکار می‌کنند!!

مریخ‌نورد پشتکار دارای دو میکروفون است: میکروفون بخشی از ابزار علمی SuperCam است. میکروفون کناری مریخ‌نورد برای ضبط صداهای ورود و فرود برای مشارکت عمومی در نظر گرفته شده بود. ناسا / JPL-Caltech

میکروفون‌های مریخ‌نورد پشتکار ناسا فایلهای صوتی را ضبط کرده‌اند که یک محیط صوتی در مریخ کاملاً متفاوت از زمین را نشان می‌دهد. در یک ضبط پردازش نشده که دو روز پس از فرود گرفته شده است، صدای تپش ضعیفی را می‌شنوید که با وزش بادهای تند روی میکروفون همراه است.

یک میکروفون پشتکار این صدا را از سطح مریخ در 20 فوریه 2021 ضبط کرده است. صداهای مریخ‌نورد در این کلیپ غالب است، اگرچه می‌توانید وزش باد را نیز بشنوید. ناسا / JPL-Caltech

الکس استات (دانشگاه تولوز)، یکی از اعضای تیم بزرگ بین‌المللی که تجزیه و تحلیل ضبط شده مریخ را منتشر کرده است، می‌گوید: صداها ممکن است از چیزی باشد که در داخل مریخ نورد حرکت می‌کند، اما بیشتر صدایی که میکروفون دریافت می‌کند از باد منشا می‌گیرد. این گروه از فایلهای صوتی برای مطالعه مریخ، جو آن و تعامل آنها با مریخ نورد استفاده می‌کند.

نظریه‌پردازان قبلاً آکوستیک جو مریخ را مدل‌سازی کرده بودند، اما اندازه‌گیری‌هایی برای آزمایش مدل‌ها وجود نداشت. این به دلیل عدم تلاش نبود: کاوشگر قطبی مریخ ناسا میکروفون حمل می‌کرد و کاوشگر فونیکس هنگامی که در سال 2008 با موفقیت فرود آمد، میکروفون حمل می‌کرد، اما مشکلات فنی مانع از کار آنها شد.

سومین تجربه جذابیت: دو میکروفون روی پشتکار بلافاصله پس از فرود در 18 فوریه 2021 شروع به کار کردند. یکی از آنها روی دکل ابزار SuperCam آن روز بعد از فرود، پس از استقرار دکل روشن شد. 2.1 متر بالاتر از سطح زمین قرار دارد. دوربین دوم یک متر بالاتر از سطح زمین بر روی دوربین ورود فرود قرار دارد و در روز دوم پس از فرود روشن شد. در این موقعیت‌ها، آنها صداهای طبیعی بادهای مریخ و همچنین صداهای مریخ نورد را دریافت می‌کنند.

میکروفون بالای دکل پشتکار بادهای مریخی را در 22 فوریه 2021 ضبط کرد. صداهای پس‌زمینه مریخ‌نورد حذف شده‌اند تا بادها بر صدا غالب شوند.

ناسا / JPL-Caltech / LANL / CNES / CNRS / ISAE-Supaéro

صداهای مریخ

فایل صوتی با انتشار امواج صوتی شکل می گیرد که به فشار و ترکیب گازی بستگی دارد که از آن عبور می کنند،. هوای مریخ دارای فشار کمتر از 1 درصد جو زمین است و از حدود 95 درصد دی‌اکسید کربن تشکیل شده است، بنابراین جای تعجب نیست که صدا در این دو سیاره رفتار متفاوتی دارد. این تفاوتها باعث می‌شود که امواج صوتی در مریخ 100 برابر بیشتر از زمین کاهش یابد.

استات می‌گوید بادهای مریخی متلاطم هستند، صدا تولید می‌کنند و گرداب‌ها یا گرداب‌هایی را تشکیل می‌دهند که در مقیاس کوچک می‌شوند و به تدریج انرژی خود را از بین می‌برند. اتمسفر نازک، همرفت متلاطم و تغییرات فشار سریع را در طول روز تقویت می‌‌ند، اما خنک‌کننده تشعشعی در شب قوی است و شرایط پایداری را ایجاد می‌کند که تلاطم را مهار می‌کند.

استقامت می‌تواند سرعت صوت را اندازه‌گیری کند، زیرا پالس‌های لیزری را برای تبخیر کردن سنگ‌ها در چند متر دورتر شلیک می‌کند. میکروفون‌ها امواج ضربه‌ای ناشی از گرمای لیزر را به صورت کلیک ضبط می کنند. زمان‌بندی زمان بین پالس لیزر و کلیک، دانشمندان را قادر می‌سازد تا سرعت صوت را اندازه‌گیری کنند و تأیید می‌کند که 240 متر در ثانیه (540 مایل در ساعت) است که از سرعت 340 متر بر ثانیه (760 مایل در ساعت) روی زمین کمتر است.

این فایل صوتی از برخورد لیزری بر روی یک هدف صخره‌ای به نام مااز (مریخ در زبان ناواهو)، در حدود سه متر دورتر است. برخی از زاپهای لیزری بلندتر از سایرین هستند. این تغییرات اطلاعاتی در مورد ساختار فیزیکی اهداف، مانند سختی نسبی آن یا وجود پوششهای هوازدگی، اضافه می‌کند.

ناسا / JPL-Caltech / LANL / CNES / CNRS / ISAE-Supaéro

اندازه‌گیری‌ها همچنین نشان می‌دهد که صدای مریخ دارای ویژگی‌های عجیب و غریب دیگری است. یکی این است که سرعت صوت در حدود 10 متر بر ثانیه با افزایش فرکانس صدا به بالای 240 هرتز به دلیل تشدید ارتعاشی در دی‌اکسید‌کربن می‌پرد که بیشتر هوای مریخ را تشکیل می‌دهد، این تفاوت ممکن است کوچک به نظر برسد، اما نزدیک به مرکز طیف شنیداری است و به اندازه‌ای بزرگ است که برای گوش انسان غیرمعمول به نظر برسد. استات می‌گوید: «یک [پرش] مشابه در زمین اتفاق می‌افتد، اما در فرکانس‌های بالاتر و در استراتوسفر اتفاق می‌افتد، بنابراین هیچ‌کس متوجه نمی‌شود.

انتقال صدا در هوای مریخ ضعیفتر از زمین است و با فرکانس به شدت کاهش مییابد، بنابراین مریخ مکانی آرام است. بنابراین، وب‌سایت Mars2020 ناسا تفاوت‌ها را با تضاد صداهای رایج زمینی با مدل‌هایی از آنچه نشان می‌دهد که در مریخ به نظر می‌رسد.

ترجمه: سارا سیدحاتمی

منبع:

LISTEN TO THE MARTIAN SOUNDSCAPE

BY: JEFF HECHT APRIL 9, 2022

https://skyandtelescope.org/astronomy-news/listen-to-the-martian-soundscape/