Jaka jest prędkość dźwięku na Marsie?

Jaka jest prędkość dźwięku na Marsie? Łazik NASA odpowiedział na to pytanie

Paweł Maretycz Paweł Maretycz Newsy

To, że prędkości światła i dźwięku się od siebie różnią, jest dość oczywiste. Nawet małe dzieci zdają sobie z tego sprawę, pytając, dlaczego najpierw widać błyskawicę, a dopiero potem słychać grzmot. Okazuje się jednak, że gdyby to były marsjańskie dzieci, a na Czerwonej Planecie występowałyby pioruny, to na dźwięk gromu czekałyby one znacznie dłużej, niż my tutaj na Ziemi. I było to dość oczywiste od dawna, jednak naukowcy w końcu zadali sobie pytanie: jaka jest prędkość dźwięku na Marsie? A jeden z łazików NASA na to odpowiedział. I okazuje się, że takiej odpowiedzi raczej się nie spodziewaliśmy.

Jaka jest prędkość dźwięku na Marsie?

No dobrze, ale dlaczego na Marsie dźwięk jest wolniejszy? Otóż fala dźwiękowa,  w przeciwieństwie do fali świetlnej, przemieszcza się w przestrzeni szybciej wraz ze wzrostem gęstości nośnika. Otóż im gęściej znajdują się cząsteczki będące nośnikiem fali dźwiękowej, tym szybciej oddają one energię sąsiadowi. Warto tu jednak podkreślić, że przez różną gęstość nośników rozumiem tu porównanie np. wody, czy torów kolejowych do powietrza, a nie ciśnienia atmosferycznego. Otóż jego różnice na powierzchni Ziemi nie mają najmniejszego znaczenia dla prędkości dźwięku — a przynajmniej takiego nie stwierdzono. Kluczowym parametrem jest za to temperatura, czyli energia kinetyczna cząsteczek, oraz wilgotność, której wpływ jest znacznie mniejszy. W przypadku Marsa, którego ciśnienie atmosferyczne wynosi zaledwie 1% ciśnienia na Ziemi, sytuacja wygląda nieco inaczej i jak się okazuje… o wiele dziwniej, niż można by zakładać. Zanim jednak rozwiniemy to zagadnienie, to wyjaśnijmy kwestię prędkości światła, tak aby nie pozostawiać pola dla niedomówień: otóż prędkość światła jest stała i wynosi C, jednak prędkość rozchodzenia się światła jest różna dla ośrodków o różnej gęstości — im ta jest wyższa, tym prędkość rozchodzenia się jest niższa. 

Zobacz też: Przedłużono misję marsjańskiego śmigłowca – NASA daje mu spory kredyt zaufania

Wróćmy jednak na Marsa i do prędkości dźwięku: otóż od momentu lądowania na Czerwonej Planecie łazik Perseverance Rover NASA wykorzystuje swoje mikrofony do rejestrowania dźwięków Czerwonej Planety, w tym ostrego wiatru i szumu Ingenuity przecinającego atmosferę. I właśnie dzięki tym nagraniom odkryto, jaka jest prędkość dźwięku na Marsie. Co ciekawe, nie jest to stały parametr dla danych warunków atmosferycznych. Otóż w tamtejszych warunkach wysokość dźwięku znacznie wpływa na jego prędkość. Na Ziemi prędkość dźwięku jest podawana jako 1225 km/h — parametr ten opisuje jednak prędkość dla temperatury 15°C i zmienia się wraz z jej wzrostem i spadkiem: im cieplej, tym dźwięk jest szybszy. W przypadku Marsa dźwięki niskie poruszają się z prędkością 864 km/h, podczas gdy wysokie z prędkością około 899 km/h. To oznacza, że niskie dźwięki słyszelibyśmy wcześniej, niż wysokie. A im dalej byłoby ich źródło, tym większą różnicę byłoby można usłyszeć. Oczywiście jest to zjawisko, które praktycznie nie występuje na Ziemi.

Źródło: Engadget

Sprawdź najlepsze prezenty na komunię

Partner poradnika:

Kup prezent na komunię z apką PAYBACK i zgarnij punkty
Impression Tag
Sprawdź najnowsze wpisy