thuha19051234
Pearl
Sử dụng thiết bị trên tàu thăm dò Perseverance để nghiên cứu bầu khí quyển của hành tinh đỏ, kết quả thu được rất khác so với Trái Đất. Các nhà khoa học đã xác định được tốc độ âm thanh trên sao Hỏa và có những phát hiện gây ngạc nhiên.
Phát hiện mới cho thấy, việc cố gắng nói chuyện trong bầu khí quyển của sao Hỏa có thể tạo ra một hiệu ứng kỳ lạ: âm cao dường như truyền đi nhanh hơn âm trầm.
Trên thực tế, tốc độ âm thanh không phải hằng số phổ quát. Nó có thể thay đổi tùy vào mật độ và nhiệt độ của môi trường vật chất mà nó truyền qua, môi chất càng đậm đặc, nó càng đi nhanh hơn. Đó cũng là lý do vì sao âm thanh truyền đi khoảng 343 m/s trong bầu khí quyển ở 20 độ C, nhưng có thể lên đến tốc độ 1.480 m/s trong nước và 5.100 m/s trong thép.
Bầu khí quyển của sao Hỏa lại loãng hơn rất nhiều so với ở Trái Đất, khoảng 0,020 kg/m3 so với khoảng 1,2 kg/m 3 của Trái đất. Điều này cũng giải thích vì sao âm thanh sẽ lan truyền theo cách khác khi ở hành tinh đỏ.
Micro SuperCam trên Perseverance ghi lại các dao động áp suất âm thanh từ thiết bị quang phổ, được đánh thủng bằng tia laser của máy bay khi nó mài mòn mẫu đất đá trên bề mặt sao Hỏa. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành đo thời gian từ lúc tia laser bắn đi đến khi âm thanh truyền tới micrô SuperCam ở độ cao 2,1 mét, hòng đo tốc độ âm thanh trên bề mặt sao Hỏa.
"Tốc độ của âm thanh thu bằng kỹ thuật này được tính toán trên toàn bộ đường truyền âm thanh, đi từ mặt đất đến độ cao của micrô. Do đó, ở bất kỳ bước sóng nào, nó bị biến đổi bởi sự biến đổi của nhiệt độ, tốc độ gió và hướng dọc theo con đường này."
Bằng cách sử dụng những gì chúng ta biết về bầu khí quyển Sao Hỏa, các nhà khoa học đã xác nhận âm thanh truyền qua bầu khí quyển gần bề mặt đạt tốc độ khoảng 240 m/s. Tuy nhiên, bối cảnh thay đổi âm thanh của sao Hỏa là một điều gì đó hoàn toàn bất thường, với các điều kiện trên sao Hỏa dẫn đến một sự kỳ quặc chưa từng thấy ở bất kỳ nơi nào khác.
Điều này có thể dẫn đến những điều mà các nhà nghiên cứu gọi là "trải nghiệm nghe độc đáo" trên sao Hỏa. Những âm thanh có âm vực cao sẽ được nghe sớm hơn âm thanh ở tần số thấp. Tốc độ âm thanh cũng thay đổi do biến động nhiệt độ, nhóm nghiên cứu cũng sử dụng micrô để đo sự thay đổi nhiệt độ lớn và nhanh chóng trên bề mặt sao Hỏa mà các cảm biến khác không thể phát hiện được. Dữ liệu này có thể bổ sung vào lớp ranh giới hành tinh đang thay đổi nhanh chóng của sao Hỏa.
Nhóm nghiên cứu cũng tiếp tục sử dụng dữ liệu micrô SuperCam của tàu thăm dò để quan sát những điều kiện khác, như các thay đổi hằng ngày và theo mùa có thể ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh trên sao Hỏa như thế nào. Ngoài ra họ cũng có kế hoạch so sánh kết quả đo nhiệt độ âm thanh với kết quả đọc từ các thiết bị khác để cố gắng tìm ra những dao động lớn.
>>> Vì sao con người không lên được sao Hỏa?
Nguồn ScienceAlert
Phát hiện mới cho thấy, việc cố gắng nói chuyện trong bầu khí quyển của sao Hỏa có thể tạo ra một hiệu ứng kỳ lạ: âm cao dường như truyền đi nhanh hơn âm trầm.
Âm thanh truyền đi trên sao Hỏa khác Trái Đất
Phát hiện được nhà khoa học hành tinh Baptiste Chide thuộc Phòng thí nghiệm Quốc gia Los Alamos công bố tại Hội nghị Khoa học Hành tinh và Mặt trăng lần thứ 53. Xét về góc độ khoa học, nó cho thấy những dao động nhiệt độ cao trên bề mặt Sao Hỏa ảnh hưởng ra sao tới sóng âm di chuyển trong không khí.
Bầu khí quyển của sao Hỏa lại loãng hơn rất nhiều so với ở Trái Đất, khoảng 0,020 kg/m3 so với khoảng 1,2 kg/m 3 của Trái đất. Điều này cũng giải thích vì sao âm thanh sẽ lan truyền theo cách khác khi ở hành tinh đỏ.
Âm thanh trên sao Hỏa lan truyền như thế nào?
Nhưng lớp khí quyển ngay trên bề mặt, được gọi là Lớp ranh giới hành tinh, rất phức tạp. Vào ban ngày, sự ấm lên của bề mặt hình thành các dòng chảy đối lưu tạo ra nhiễu động mạnh. Các dụng cụ thông thường để kiểm tra độ dốc nhiệt bề mặt có độ chính xác cao, nhưng cũng phải chịu nhiều loại tác động nhiễu khác nhau có thể dẫn tới sai lệch. May mắn cho chúng ta là tàu thăm dò Perseverance có một thứ độc đáo: micro cho phép thấy âm thanh của sao Hỏa, bên cạnh tia laser có thể gây ra tiếng ồn được hẹn giờ hoàn hảo.Micro SuperCam trên Perseverance ghi lại các dao động áp suất âm thanh từ thiết bị quang phổ, được đánh thủng bằng tia laser của máy bay khi nó mài mòn mẫu đất đá trên bề mặt sao Hỏa. Nhóm nghiên cứu đã tiến hành đo thời gian từ lúc tia laser bắn đi đến khi âm thanh truyền tới micrô SuperCam ở độ cao 2,1 mét, hòng đo tốc độ âm thanh trên bề mặt sao Hỏa.
"Tốc độ của âm thanh thu bằng kỹ thuật này được tính toán trên toàn bộ đường truyền âm thanh, đi từ mặt đất đến độ cao của micrô. Do đó, ở bất kỳ bước sóng nào, nó bị biến đổi bởi sự biến đổi của nhiệt độ, tốc độ gió và hướng dọc theo con đường này."
Hiện tượng lạ trên sao Hỏa
Do các đặc tính độc đáo của phân tử carbon dioxide ở áp suất thấp, sao Hỏa sở hữu bầu khí quyển hành tinh trên cạn duy nhất trong Hệ Mặt Trời trải qua sự thay đổi tốc độ âm thanh ngay giữa dải tần nghe được (20 Hertz đến 20.000 Hertz). Ở tần số trên 240 Hertz, các chế độ dao động được kích hoạt bởi va chạm của phân tử carbon dioxide không có đủ thời gian để thư giãn hoặc trở lại trạng thái ban đầu. Hệ quả, âm thanh ở tần số cao truyền đi nhanh hơn 10 m/s so với ở tần số thấp.Điều này có thể dẫn đến những điều mà các nhà nghiên cứu gọi là "trải nghiệm nghe độc đáo" trên sao Hỏa. Những âm thanh có âm vực cao sẽ được nghe sớm hơn âm thanh ở tần số thấp. Tốc độ âm thanh cũng thay đổi do biến động nhiệt độ, nhóm nghiên cứu cũng sử dụng micrô để đo sự thay đổi nhiệt độ lớn và nhanh chóng trên bề mặt sao Hỏa mà các cảm biến khác không thể phát hiện được. Dữ liệu này có thể bổ sung vào lớp ranh giới hành tinh đang thay đổi nhanh chóng của sao Hỏa.
Nhóm nghiên cứu cũng tiếp tục sử dụng dữ liệu micrô SuperCam của tàu thăm dò để quan sát những điều kiện khác, như các thay đổi hằng ngày và theo mùa có thể ảnh hưởng đến tốc độ âm thanh trên sao Hỏa như thế nào. Ngoài ra họ cũng có kế hoạch so sánh kết quả đo nhiệt độ âm thanh với kết quả đọc từ các thiết bị khác để cố gắng tìm ra những dao động lớn.
>>> Vì sao con người không lên được sao Hỏa?
Nguồn ScienceAlert
