Скорость звука — это не постоянное значение. Она может меняться в зависимости от плотности и температуры среды, через которую она проходит. Например, за секунду в нашей атмосфере при температуре 20 градусов Цельсия звук проходит около 343 метров в секунду, тогда как в воде — целых полтора километра!
Атмосфера Марса в шесть раз более плотная, чем атмосфера Земли. Следовательно, звук будет распространяться на красной планете по-другому. Без экспериментов мы могли бы это проверить только в теории, но, к счастью, сейчас на поверхности планеты есть марсоход NASA с уникальной системой:
Обычные [приборы для сбора аудиоданных] могут страдать от различных помех. К счастью, у Perseverance есть система микрофонов, которые позволяют услышать звуки Марса, и лазер, который может вызвать идеально синхронизированный шум, — планетолог Баптист Шиде, Национальная лаборатория Лос-Аламоса.
Как выяснилось, это принесло отличную пользу. Чиде и его команда измерили время между выстрелом лазера и звуком, достигшим микрофона на высоте 2,1 метра, чтобы измерить скорость звука на поверхности.
Полученные результаты подтверждают прогнозы, сделанные на основе того, что мы знаем о марсианской атмосфере, подтверждая, что звуки распространяются через атмосферу вблизи поверхности со скоростью примерно 240 метров в секунду.
Однако причуда меняющегося звукового ландшафта Марса — это нечто совершенно необычное: условия на Марсе приводят к такой особенности, которая не встречается больше нигде.
Благодаря уникальным свойствам молекул углекислого газа при низком давлении Марс является атмосферой в Солнечной системе, испытывающей изменение скорости звука прямо в середине слышимого диапазона частот (от 20 Герц до 20 000 Герц).
При частотах выше 240 Герц молекулы не успевают расслабиться и вернуться в исходное состояние. В результате звук на высоких частотах распространяется более чем на 10 метров в секунду быстрее, чем на низких.
В результате звуки более высоких частот будут доходить до слушателя быстрее, чем низкие.
Учитывая, что в ближайшее время астронавты, отправляющиеся на Марс, должны будут носить герметичные скафандры с коммуникационным оборудованием или жить в герметичных модулях обитания, это вряд ли создаст непосредственную проблему. Но это может стать интересной концепцией для писателей-фантастов или артистов будущего.