Le rover Persévérance a permis aux scientifiques d'établir que la vitesse du son sur la planète rouge est inférieure à celle sur Terre et que les caractéristiques de propagation des ondes acoustiques peuvent entraîner des conséquences inattendues lors de l'établissement de la communication.
Les ondes sonores traversent l'atmosphère martienne plus lentement que celle de la Terre, ce qui est prévisible puisque leur vitesse dépend de la densité du milieu dans lequel elles se propagent, ainsi que de sa température. Ainsi, à 20 °C, la vitesse du son dans l'atmosphère terrestre est de 343 m/s, et dans une eau beaucoup plus dense, ce chiffre monte à 1480 m/s. L'atmosphère de Mars est plus rare et plus fine que celle de la Terre, et la vitesse du son y est de 240 m/s.
Le rover Perseverance, qui a atterri sur Mars en février 2021, a aidé les scientifiques à découvrir (PDF) une autre caractéristique inattendue de la propagation du son sur la planète rouge. Des scientifiques du Laboratoire national de Los Alamos du Département américain de l'énergie, utilisant un microphone sur l'instrument SuperCam du rover Persévérance, ont découvert que les sons aigus se propagent plus rapidement que les sons graves sur la planète - un effet similaire n'a été observé nulle part ailleurs.
Les scientifiques attribuent cet effet aux fluctuations thermiques de l'atmosphère martienne à une hauteur pouvant atteindre 10 km, qui pendant la journée est chauffée par des pierres à la surface de la planète, formant des zones turbulentes. Cela modifie le comportement des molécules de dioxyde de carbone, qui représentent 96 % de l'atmosphère de Mars, et la vitesse du son commence à changer dans la plage audible (de 20 à 20 000 Hz).
À des fréquences supérieures à 240 Hz, les vibrations induites par les collisions des molécules de dioxyde de carbone se désintègrent plus lentement et il faut plus de temps pour revenir à leur état d'origine. En conséquence, les ondes sonores à haute fréquence se propagent plus de 10 m/s plus rapidement que celles à basse fréquence. Cela signifie qu'un sujet de test hypothétique se tenant à la surface de Mars entendra la musique d'une source assez éloignée d'une manière différente : d'abord les notes aiguës, puis les graves.
Les auteurs de la découverte vont poursuivre leurs recherches en utilisant un microphone sur la SuperCam. Ils veulent déterminer dans quelle mesure l'heure de la journée ou les saisons affectent la vitesse du son et essaient également de la mesurer dans des conditions de fortes fluctuations thermiques.
2022-04-01 17:02:25
Auteur: Vitalii Babkin