火星の音速は地球よりも遅い

パーサヴィアランスローバーにより、科学者は、赤い惑星の音速が地球よりも遅いことを確認できました。また、音波の伝播の特徴により、通信を確立するときに予期しない結果が生じる可能性があります。

音波は火星の大気を地球よりもゆっくりと伝わります。音波の速度は、伝播する媒体の密度と温度に依存するため、これは予測可能です。したがって、20°Cでは、地球の大気中の音速は343 m / sであり、はるかに密度の高い水では、この数値は1480 m/sに上昇します。火星の大気は地球よりも希少で薄く、音速は240m/sです。

2021年2月に火星に着陸したパーサヴィアランスローバーは、科学者が赤い惑星での音の伝播の別の予期しない特徴を発見するのに役立ちました（PDF）。米国エネルギー省のロスアラモス国立研究所の科学者は、パーサヴィアランスローバーのスーパーカム機器のマイクを使用して、高い音が地球上の低い音よりも速く伝播することを発見しました-同様の効果は他のどこでも観察されていません。

科学者たちは、この影響を最大10 kmの高さの火星大気の熱ゆらぎに起因すると考えています。この熱ゆらぎは、日中は惑星の表面の石によって加熱され、乱流領域を形成します。これにより、火星の大気の96％である二酸化炭素の分子の挙動が変化し、音速が可聴範囲（20〜20,000 Hz）内で変化し始めます。

240 Hzを超える周波数では、二酸化炭素分子の衝突による振動の減衰が遅くなり、元の状態に戻るまでに時間がかかります。その結果、高周波の音波は低周波の音波よりも10 m/s以上速く伝播します。これは、火星の表面に立っている架空の被験者が、かなり離れたソースからの音楽を別の方法で聞くことを意味します。最初は高音、次に低音です。

発見の著者は、スーパーカムのマイクを使用して研究を続ける予定です。彼らは、時間帯や季節が音速にどの程度影響するかを判断し、大きな熱変動の条件下でそれを測定しようとしています。

著者: Vitalii Babkin