Sur Mars, le son peut voyager à différentes vitesses dans l’atmosphère

Sur Mars, Le Son Peut Voyager à Différentes Vitesses Dans

L’étrange phénomène a été détecté à l’aide des instruments du rover Persévérance de la NASA et pourrait entraîner ce que les chercheurs appellent une « expérience d’écoute unique ».

Le rover Persévérance / NASA

Sur Mars, le son peut voyager à des vitesses différentes dans l’atmosphère et se propager différemment selon sa fréquence. L’étrange phénomène, jamais observé dans le système solaire, a été détecté à l’aide de l’instrumentation du rover Perseverance de la NASA qui s’est posé sur la planète rouge depuis le 18 février dernier. D’un point de vue scientifique, la découverte, annoncée lors de la 53e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires par le chercheur Baptiste Chide du Laboratoire national de Los Alamos du Département de l’énergie des États-Unis, justifie des investigations supplémentaires, également en relation avec les fortes fluctuations de température. .. qui se produisent sur la surface martienne.

Les différentes vitesses du son dans l’atmosphère de Mars

La vitesse du son n’est pas une constante universelle. Il peut en effet évoluer en fonction de la densité et de la température du milieu qu’il traverse : autrement dit, plus le milieu est dense, plus le son voyage vite. Précisément pour cette raison, sur Terre, le son se propage à environ 343 mètres par seconde dans l’atmosphère à 20°C, mais aussi à 1 480 mètres par seconde dans l’eau et 5 100 mètres par seconde dans l’acier.

Sur Mars, où l’atmosphère est composée principalement de dioxyde de carbone et est beaucoup plus fine que celle de la Terre (elle a une densité d’environ 0,020 kg/m3 contre environ 1,2 kg/m3), le son se déplace à une vitesse plus lente, qui est égale à environ 240 mètres par seconde. Mais ce qui a été détecté à l’aide du microphone SuperCam de Perseverance est quelque chose de complètement hors de l’ordinaire.

« En raison des propriétés uniques des molécules de dioxyde de carbone à basse pression, Mars est la seule atmosphère sur une planète du système solaire qui subit un changement de la vitesse du son en plein milieu de la bande passante audible (20 Hertz à 20 000 Hertz)Les chercheurs ont expliqué dans papier présenté lors de la conférence. En effet, à des fréquences supérieures à 240 Hertz, les mouvements vibratoires des molécules de dioxyde de carbone activées par la collision n’ont pas assez de temps pour se détendre ou revenir à leur état d’origine. Cela implique qu’à des fréquences plus élevées, le son se déplace à une vitesse de 10 mètres par seconde plus rapide qu’à des fréquences plus basses.

Si, par exemple, nous essayions de parler dans l’atmosphère de Mars, les sons supérieurs seraient perçus avant les inférieurs par notre hypothétique auditeur. En clair, on ne pourrait même pas essayer, étant donné que l’atmosphère de Mars est irrespirable, mais ce phénomène déterminerait ce que les chercheurs appellent « une expérience d’écoute unique« .

Étant donné que la vitesse du son change également en fonction de la température, les chercheurs ont également mesuré comment les changements rapides se produisant sur la surface martienne affectent la vitesse du son elle-même, produisant des données qui peuvent aider à combler certaines des lacunes sur le soi-disant Couche limite planétaire, la couche de l’atmosphère qui change rapidement juste au-dessus de la surface de Mars. Le prochain objectif de l’équipe sera de continuer à utiliser le microphone SuperCam pour détecter comment les variations quotidiennes et saisonnières de température affectent la vitesse du son sur Mars et de comparer ces mesures avec celles d’autres instruments pour essayer de comprendre d’autres aspects de ces fluctuations.