Молчаливое пространство: почему в космосе никто не услышит ваш крик

Чтобы понять, почему звук не распространяется в космосе, нужно углубиться в науку, что стоит за этим процессом. Но все можно описать довольно просто – в космосе отсутствует необходимая среда для распространения звука.

Редакция 24 Канала перевела и адаптировала материал Why isn't there any sound in space? от The Conversation

Смотрите также Землю планируют охладить закрыв ее от Солнца гигантским зонтиком в космосе

Как это работает

Итак, звука, для того, чтобы его услышали, нужна среда. А все потому, что звук это волна энергии, которая заставляет колебаться среду в которой она распространяется – жидкость или газ. В нашем повседневном опыте звук возникает, когда голосовые связки вибрируют, сжимая молекулы воздуха, которые передают энергию в виде волн.

Меткой аналогией для понимания звука является игрушечная металлическая пружина – когда ее растягивают и толкают, она генерирует волну сжатия, которая распространяется по ее катушкам. Так же, когда мы говорим, колебания голосовых связок сжимают молекулы воздуха, инициируя путешествие звуковых волн.

Как работает звук: смотрите видео

Однако космос существенно отличается. Космическое пространство – это вакуум, огромная пустота, лишенная материи. Звук полагается на атомы и молекулы, чтобы переносить свои волны, но в вакууме космоса, где нет этих частиц, звук не может путешествовать. Отсутствие среды означает отсутствие звука, а следовательно, и эхо. Эхо возникает, когда звуковые волны отражаются от твердых поверхностей, а это явление невозможно без такой среды, как воздух.

Чтобы проиллюстрировать последствия воздействия космоса, представьте, что вы оказались за пределами космического корабля без скафандра. Кроме того, что никто не услышит вашего крика о помощи из-за вакуума, ваше выживание будет под угрозой. Воздух в ваших легких расширится в вакууме, что приведет к разрыву легких и потере сознания в течение 10-15 секунд из-за недостатка кислорода.

Не все так пусто

Хотя космос остается преимущественно тихим, он не является абсолютным вакуумом. Мельчайшие частицы, такие как атомы водорода, существуют в космосе, но их плотность значительно ниже, чем в земной атмосфере. За пределами нашей Солнечной системы, в пустотах космоса, поддерживаемых при высоких температурах звездным излучением, обитает плазма – состояние, когда электроны отделены от протонов. В этой разреженной среде звуковые волны демонстрируют уникальные характеристики, путешествуя быстрее с большей длиной волны.

В 2022 году NASA представило захватывающий пример звука в космосе, используя рентгеновские данные. Агентство преобразовало данные с массивной черной дыры в скоплении галактики Персея, находящейся на расстоянии 250 миллионов световых лет от нас, в звуковую запись.

Хотя черные дыры не излучают звука, окружающая плазма распространяет длинноволновые звуковые волны. Хотя естественная частота находится за пределами человеческого слуха, после преобразования получается жуткое слуховое представление о черной дыре, рычащей в глубинах космоса.

Читайте на сайте Космический телескоп "Джеймс Уэбб" открыл две экзопланеты, пережившие гибель своих звезд

От чего зависит звук

Кстати, любознательные ученые размышляли над тем, как бы звучали человеческие голоса на соседних планетах, таких как Венера и Марс. Гипотетически, на Марсе, с его разреженной ледяной атмосферой, голоса звучали бы блекло и пусто, как пикколо.

В противоположность этому, густая, горячая атмосфера Венеры давала бы более глубокий звук, похожий на звучание бас-гитары. Эта разница в звучании объясняется толщиной атмосферы – разреженный воздух создает более высокие звуки, тогда как густой воздух генерирует более низкие звуки.