В подавляющем большинстве случаев человек способен исследовать вселенную только с помощью зрения. Мы не можем чувствовать запах звезд, пробовать на вкус кометы или прикасаться к экзопланетам. Но в исключительных случаях ученым все же удается использовать звук для изучения других небесных тел. Микрофоны туда доставляли всего несколько раз, но оказалось, что послушать есть что. Это свист, бульканье, цоканье, какие-то другие звуки, и каждый раз они несут значимую информацию.
Звуковые волны требуют среды распространения, такой как атмосфера. Именно поэтому в космосе царит мертвая тишина. Совсем как на Луне. Однако эту оболочку имеют многие тела Солнечной системы. Впервые микрофон был отправлен на другую планету в 1982 году советским космическим кораблем «Венера-13». Посадочный модуль достиг поверхности, пробыл на ней более двух часов и записал несколько минут звука. В основном это были шумы, издаваемые приборами «Венера-13». Однако некоторые колебания воспринимались как звуки ветра. Анализируя их, ученые пытались измерить скорость порывов ветра.
Следующая попытка сделать нечто подобное была предпринята более чем через два десятилетия. В 2005 году космический зонд «Гюйгенс» приземлился на спутнике Сатурна Титане, и микрофон на борту записал звуки, сопровождавшие посадку. Первоначально специалисты НАСА надеялись услышать раскаты грома в атмосфере Титана. Тогда возникла гипотеза, что молнии, сверкающие на этом небесном теле, способствуют образованию органических соединений, и ученые искренне хотели зафиксировать эти выбросы только на характерных раскатах. Вероятность их поймать была очень мала, и чуда толком не произошло. На сегодняшний день известно, что на Титане грозы либо вообще не бывают, либо бывают крайне редко. Но приложенные усилия не прошли даром.
«Гюйгенсу» удалось во время спуска, длившегося около двух с половиной часов, зафиксировать шум местного ветра. Выглядит как обычное возмущение, но тем не менее это шум атмосферных течений на очень далеком небесном теле, обдувающих космический корабль, прилетевший с Земли! Также был записан звенящий звук приземления «Гюйгенса». Это не кажется особенно впечатляющим, но характер удара потенциально может показать, где приземлился посадочный модуль. Плеск, хруст, бульканье - все это было бы явным свидетельством того, что находится под густыми облаками Титана.
Обратите внимание: MIT и IBM хотят изменить наш мир с помощью искусственного интеллекта.
Справа то же изображение, но с повышенной контрастностьюЗвук также может предоставить информацию об атмосфере других небесных тел. Не так давно это было продемонстрировано на Марсе. В 2021 году два микрофона на борту марсохода Perseverance начали записывать звуки Красной планеты. Были увековечены звуки пыльных вихрей, порывы ветра, визг колес движущегося вездехода. Оказалось, что звук на Марсе распространяется не так, как на Земле. В общем, делает он это медленнее, потому что здесь очень холодно. Этот эффект заметен и на нашей планете, так как при более низких температурах молекулы воздуха сравнительно менее легко колеблются.
В то же время на Марсе мирно сосуществуют две скорости звука. Это связано с тем, что местная атмосфера в основном состоит из углекислого газа. В силу некоторых особенностей своего строения он по-разному взаимодействует со звуками ниже и выше 240 герц. В результате высокие звуки распространяются здесь примерно на 10 метров в секунду быстрее, чем низкие. То есть, если воспроизвести на Марсе запись оркестра, исполняющего классическое произведение, звуки флейт и скрипок дойдут до ушей смущенного слушателя быстрее, чем тубы и тромбонов. Здесь есть еще одна характерная черта. Углекислый газ «поглощает» большую часть громких звуков, поэтому низкие будут преобладать.
На самом деле это означает общее затухание шумов — если использовать сравнение бытового характера, они как бы влетают за закрытую дверь. Ученые, кстати, предсказывали подобные эффекты еще до того, как микрофоны «Настойчивости» продемонстрировали звук Марса.
Сегодня исследователи ищут практическое применение устройств обнаружения звука в космосе. Например, их предлагается использовать для обнаружения сейсмической активности на Венере. Вопрос о его наличии на этом небесном теле давно интересовал астрономов. Спускать сейсмометры на поверхность в ближайшее время не получится, но особой необходимости в этом может и не быть. На нашей планете землетрясения регулярно генерируют акустические колебания в атмосфере. Это очень низкий звук, который не воспринимается человеческим ухом, но его незаметно улавливают специальные станции, построенные по всему миру.
В связи с этим возникла идея отправить в атмосферу Венеры звукозаписывающие устройства. Хотя это и не самая гостеприимная среда, научные приборы могут оставаться там месяцами. В рамках подготовки к этой миссии в 2019 году были организованы испытания на Земле. Инженеры разместили регистраторы инфразвука в четырех аэростатах, поднявшихся в калифорнийское небо. Довольно скоро один из детекторов, расположенный почти в 5 километрах над землей, зафиксировал толчки. Факт подтвердили размещенные на поверхности сейсмографы, в результате чего появился первый в истории науки прецедент такой фиксации. Теперь осталось повторить тот же трюк над Венерой.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: В подавляющем большинстве случаев человек способен исследовать Вселенную только с помощью зрения.