Il rover Perseverance ha permesso agli scienziati di stabilire che la velocità del suono sul Pianeta Rosso è inferiore a quella sulla Terra e le caratteristiche della propagazione delle onde acustiche possono portare a conseguenze inaspettate quando si stabilisce la comunicazione.
Le onde sonore viaggiano attraverso l'atmosfera marziana più lentamente di quella terrestre, e questo è prevedibile, poiché la loro velocità dipende dalla densità del mezzo in cui si propagano, nonché dalla sua temperatura. Quindi, a 20 °C, la velocità del suono nell'atmosfera terrestre è di 343 m/s, e in acque molto più dense questa cifra sale a 1480 m/s. L'atmosfera di Marte è più rara e sottile di quella terrestre e la velocità del suono al suo interno è di 240 m/s.
Il rover Perseverance, che è atterrato su Marte nel febbraio 2021, ha aiutato gli scienziati a scoprire (PDF) un'altra caratteristica inaspettata della propagazione del suono sul Pianeta Rosso. Gli scienziati del Los Alamos National Laboratory presso il Dipartimento dell'Energia degli Stati Uniti, utilizzando un microfono sullo strumento SuperCam del rover Perseverance, hanno scoperto che i suoni alti si propagano più velocemente di quelli bassi sul pianeta: un effetto simile non è stato osservato da nessun'altra parte.
Gli scienziati attribuiscono questo effetto alle fluttuazioni termiche nell'atmosfera marziana ad un'altezza fino a 10 km, che durante le ore diurne viene riscaldata dalle pietre sulla superficie del pianeta, formando aree turbolente. Questo cambia il comportamento delle molecole di anidride carbonica, che è il 96% dell'atmosfera di Marte, e la velocità del suono inizia a cambiare proprio all'interno della gamma udibile (da 20 a 20.000 Hz).
A frequenze superiori a 240 Hz, le vibrazioni indotte dalle collisioni delle molecole di anidride carbonica decadono più lentamente e impiega più tempo per tornare al loro stato originale. Di conseguenza, le onde sonore ad alta frequenza si propagano più di 10 m/s più velocemente di quelle a bassa frequenza. Ciò significa che un ipotetico soggetto di prova in piedi sulla superficie di Marte ascolterà la musica da una fonte abbastanza distante in un modo diverso: prima le note alte e poi quelle basse.
Gli autori della scoperta continueranno le loro ricerche utilizzando un microfono sulla SuperCam. Vogliono determinare la misura in cui l'ora del giorno o le stagioni influenzano la velocità del suono e cercano anche di misurarla in condizioni di grandi fluttuazioni termiche.
2022-04-01 17:02:25
Autore: Vitalii Babkin