Perseverance 로버를 통해 과학자들은 붉은 행성의 음속이 지구보다 느리고 음파 전파의 특징이 통신을 설정할 때 예기치 않은 결과를 초래할 수 있음을 확인할 수 있었습니다.
음파는 화성의 대기를 지구보다 더 느리게 이동하며, 음파의 속도는 전파되는 매질의 밀도와 온도에 따라 달라지므로 이는 예상할 수 있습니다. 따라서 20°C에서 지구 대기의 음속은 343m/s이고 밀도가 훨씬 높은 물에서는 이 수치가 1480m/s로 증가합니다. 화성의 대기는 지구보다 희소하고 얇으며 음속은 240m/s입니다.
2021년 2월 화성에 착륙한 Perseverance 로버는 과학자들이 화성에서 소리가 전파되는 또 다른 예상치 못한 특징을 발견하는 데 도움이 되었습니다(PDF). 미국 에너지부의 로스 알라모스 국립 연구소(Los Alamos National Laboratory) 과학자들은 Perseverance 로버의 SuperCam 장비에 있는 마이크를 사용하여 높은 소리가 낮은 소리보다 빠르게 전파된다는 것을 발견했습니다. 비슷한 효과는 다른 곳에서는 관찰되지 않았습니다.
과학자들은 이 효과를 최대 10km 높이에서 화성 대기의 열 변동으로 돌립니다. 화성 대기는 낮 시간 동안 행성 표면의 돌에 의해 가열되어 난류 지역을 형성합니다. 이것은 화성 대기의 96%를 차지하는 이산화탄소 분자의 거동을 변화시키고 음속은 가청 범위(20Hz에서 20,000Hz) 내에서 바로 변화하기 시작합니다.
240Hz 이상의 주파수에서 이산화탄소 분자의 충돌 유도 진동은 더 천천히 감쇠하고 원래 상태로 돌아가는 데 더 오래 걸립니다. 결과적으로 고주파 음파는 저주파 음파보다 10m/s 이상 빠르게 전파됩니다. 이것은 화성 표면에 서 있는 가상의 피험자가 상당히 먼 소스에서 다른 방식으로 음악을 들을 수 있음을 의미합니다. 처음에는 높은 음을 내고 그 다음에는 낮은 음을 듣게 됩니다.
이 발견의 저자는 SuperCam의 마이크를 사용하여 연구를 계속할 것입니다. 그들은 하루 중 시간이나 계절이 음속에 영향을 미치는 정도를 결정하고 큰 열 변동 조건에서 측정하려고 합니다.
2022-04-01 17:02:25
작가: Vitalii Babkin