Szimpatika – Mekkora a hangsebesség a Marson?

Az 53. Hold- és bolygótudományi konferencián mutatták be azt a mérési eredményt, amelyből megtudhattuk, mennyi a hang sebessége a Marson. Nem tűnik nagy feladatnak a hangsebesség mérése, ám a Marson ebbe az alsó légréteg különös viselkedése azért jócskán beleszól. E sűrű légréteg napszaktól és évszaktól függően változik, nappal erős turbulens áramlatai alakulnak ki, éjjel nyugodttá és rétegzetté válik. A korábbi marsjárók mérései alapján azt már tudjuk, hogy az alsó 2 méteres légréteg sűrűségében akkora változások tapasztalhatóak, hogy a hangsebességben ez már 10 százalékos eltérést okozhat. Délután, amikor a leginkább instabil e légréteg, akár fél percen belül is 2 százalékkal változhat a hangsebesség. Ezek az összefüggések azt is jelentik, hogy a hangsebesség mérésével a többi légköri-időjárási adatra lehet visszakövetkeztetni.

A 2021 februárjában landolt Perseverance rovert két mikrofonnal látták el, az egyik 2,1 méteres magasságban lévő kameráján található. A mikrofon azért került a roverre, hogy a marsi sziklák spektroszkópos vizsgálatához azok szétzúzását végző lézer hangját rögzítse. Az így készült hangfelvételek elemzése érdekes eredményekhez vezetett. A mérések alapján a marsi hangsebesség fél százaléknyi hibahatárral 240 méter per másodperc (itthon, 20 Celsius-fokos levegőben, tengerszinten 343 m/s). Azonban az emberi fül számára hallható tartományon belül (20 Hz – 20 kHz) nem minden frekvencián azonos. A 240 Hz feletti hangmagasságnál mintegy 10 méter per másodperccel megnő a hangsebesség, ez pedig azt jelenti, hogy például a beszéd, vagy inkább a zene egyes részei eltérő időben érkeznének meg a hallgatóhoz, a magasabb hangok előbb odaérnek, mint a mélyek.

Ez a különleges viselkedés a marsi szén-dioxid légkörnek, e gáz részecskéinek egymással ütközéséhez köthető: az ütköző részecskék relaxációja a 240 Hz frekvenciatartomány felett nem valósulhat meg.
A Perseverance rover által rögzített hangfelvételekbe is belehallgathatunk ezen az oldalon.