Les scientifiques découvrent que la vitesse du son est différente sur Mars

Les Scientifiques Découvrent Que La Vitesse Du Son Est Différente

Les scientifiques ont pu mesurer la vitesse du son sur Mars à l’aide des données du rover Persévérance de la NASA et ont trouvé qu’elle était très différente de ce que l’on sait sur Terre. Selon les chercheurs, cela est important pour comprendre comment va se passer la communication entre les futurs explorateurs de la planète rouge.

Selon l’étude, s’il était possible de parler dans l’atmosphère de Mars, cela produirait un effet étrange, car le son aigu semble voyager plus vite que les notes graves. D’un point de vue scientifique, les découvertes, qui ont été annoncées lors de la 53e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires par le scientifique Baptiste Chide du Laboratoire national de Los Alamos du Département américain de l’énergie, révèlent de fortes fluctuations de température à la surface de Mars qui méritent une enquête plus approfondie.

Comme le souligne ScienceAlert, la vitesse du son n’est pas une constante universelle. Il peut changer en fonction de la densité et de la température du milieu traversé par le son. Plus le médium est dense, plus il va vite. C’est pourquoi le son se déplace à environ 343 mètres par seconde dans notre atmosphère à 20°C, mais aussi à 1 480 mètres par seconde dans l’eau et 5 100 mètres par seconde dans l’acier.

L’atmosphère de Mars est beaucoup plus fine que celle de la Terre, environ 0,020 kg/m3contre environ 1,2 kg/m3 de la terre. Cela seul signifie que le son se propagerait différemment sur la planète voisine.

Cependant, la couche atmosphérique juste au-dessus de la surface, connue sous le nom de couche limite planétaire, présente des complications supplémentaires : pendant la journée, le chauffage de surface génère des courants ascendants convectifs qui créent de fortes turbulences.

Colonie sur Mars : illustration

Les futurs explorateurs de Mars établiront une communication entre eux, d’où l’importance de comprendre comment le son se propage dans cet environnement. Image : e71lena/

Les instruments conventionnels pour tester les gradients thermiques de surface sont très précis, mais peuvent souffrir de divers effets d’interférence. Heureusement, Persévérance a quelque chose d’unique : des microphones qui peuvent nous permettre d’entendre les sons de Mars et un laser qui peut déclencher un bruit parfaitement synchronisé.

Le microphone SuperCam a été inclus pour enregistrer les fluctuations de pression acoustique de l’instrument de spectroscopie de rupture induite par laser du rover lorsqu’il enlève des échantillons de roche et de sol à la surface martienne.

Chide et son équipe ont mesuré le temps entre le tir laser et le son frappant le microphone SuperCam à une altitude de 2,1 mètres, pour mesurer la vitesse du son à la surface. « La vitesse du son récupérée par cette technique est calculée sur tout le chemin de propagation acoustique, qui va du sol à la hauteur du microphone », précisent les chercheurs dans l’article présenté lors de la conférence. « Donc, à n’importe quelle longueur d’onde donnée, c’est compliqué par les variations de température et de vitesse et de direction du vent le long de ce chemin. »

Les variations quotidiennes et saisonnières affectent la vitesse du son sur Mars

Les résultats de la recherche confirment les prédictions faites en utilisant ce que les scientifiques savent déjà sur l’atmosphère martienne, réitérant que les sons se propagent dans l’atmosphère près de la surface à environ 240 mètres par seconde.

Cependant, la particularité du paysage sonore changeant de Mars est quelque chose de complètement inattendu. « En raison des propriétés uniques des molécules de dioxyde de carbone à basse pression, Mars est la seule atmosphère du système solaire qui subit un changement de vitesse du son en plein milieu de la bande passante audible (20 Hertz à 20 000 Hertz) », déclare le rapport.

À des fréquences supérieures à 240 Hertz, les modes vibrationnels activés par collision des molécules de dioxyde de carbone n’ont pas assez de temps pour se détendre ou revenir à leur état d’origine. Le résultat est que le son se déplace plus de 10 mètres par seconde plus rapidement à des fréquences plus élevées qu’à des fréquences basses. Cela pourrait conduire à ce que les chercheurs appellent une « expérience d’écoute unique » sur Mars, les sons aigus arrivant plus tôt à l’auditeur que les sons graves.

Étant donné que tout astronaute humain voyageant vers Mars devra bientôt porter des combinaisons spatiales pressurisées avec des équipements de communication ou vivre dans des modules d’habitat pressurisés, il est peu probable que cela pose un problème immédiat – mais cela pourrait être un concept amusant pour les auteurs de science-fiction.

Comme la vitesse du son change en raison des fluctuations de température, l’équipe a également pu utiliser le microphone pour mesurer des changements de température importants et rapides sur la surface martienne que d’autres capteurs ne pouvaient pas détecter. Ces données pourraient aider à combler certaines des lacunes de la couche limite planétaire en évolution rapide de Mars.

L’équipe prévoit de continuer à utiliser les données du microphone SuperCam pour examiner comment les variations quotidiennes et saisonnières peuvent affecter la vitesse du son sur Mars. Ils prévoient également de comparer les lectures de température acoustique avec les lectures d’autres instruments pour essayer de comprendre les grandes fluctuations.

Avez-vous regardé nos nouvelles vidéos sur Youtube? Abonnez-vous à notre chaîne !