Le son sur Mars a une propriété “unique” et extrêmement trippante, les enregistrements révèlent

Mars a deux vitesses du son, ce qui "peut induire une expérience d'écoute unique sur Mars avec une arrivée précoce des sons aigus par rapport aux graves."

Le “selfie” de Persévérance sur Mars. ImaNASA/JPL-Caltech/MSSS

ABSTRACT décompose la recherche scientifique hallucinante, les technologies futures, les nouvelles découvertes et les percées majeures.

Des enregistrements audio étranges capturés sur Mars ont révélé, pour la première fois, qu’il existe deux vitesses de son sur la planète rouge, entre autres idées trippantes sur la façon dont les ondes acoustiques se déplacent sur un monde extraterrestre.

Le rover Perseverance de la NASA, qui a atterri sur Mars en février 2021, est la première mission à capturer des enregistrements du paysage sonore martien. Bien que certains morceaux de Perseverance ont déjà chutédes scientifiques dirigés par Sylvestre Maurice, astrophysicien à l’Université de Toulouse, “présentent désormais la première caractérisation de l’environnement acoustique de Mars et des fluctuations de pression dans le domaine audible”, avec “des variations de pression jusqu’à des échelles 1 000 fois plus petites que jamais observées auparavant, ” selon une étude publiée vendredi dans Nature

“Avant l’atterrissage du rover Persévérance, l’environnement acoustique de Mars était inconnu”, a déclaré l’équipe dans l’étude. “L’enregistrement des sons offre l’opportunité unique d’étudier l’atmosphère en tant que principale source naturelle du son et en tant que moyen de propagation des ondes acoustiques.”

Deux précédentes missions de la NASA sur Mars, le Mars Polar Lander et le Phoenix Lander, ont transporté des microphones sur la planète rouge, mais ces premières tentatives d’enregistrement de sons martiens ont été anéanties lorsque les instruments audio de Phoenix ont mal fonctionné et que le Mars Polar Lander s’est écrasé au pôle sud de la planète.

Afin de capturer enfin les bruits insaisissables de Mars, Perseverance a été équipé de deux microphones couplés à ses caméras. L’un est intégré dans la SuperCam, qui est la suite d’instruments sur la tête du mât du rover, tandis que l’autre fait partie de la caméra d’entrée, de descente et d’atterrissage (EDL), qui a été placée sur le cadre bâbord du rover afin de capturer Le casse-cou de Perseverance atterrit sur Mars

La SuperCam a capté les cliquetis de l’instrument laser de Perseverance alors qu’il tire sur les rochers à proximité, ainsi que le vrombissement des rotors en rotation sur Ingenuity, un petit hélicoptère qui effectue toujours des vols sur Mars un an après qu’il est devenu le premier avion propulsé à voler sur une autre planète. Le microphone EDL a capturé les sons du vent martien et le bruit émis par l’outil de dépoussiérage gazeux de Persévérance lorsqu’il souffle les détritus des rochers afin que le rover puisse les étudier.

Le nouvel audio confirme que la vitesse du son est plus lente sur Mars que sur Terre, un résultat qui était attendu puisque le mouvement des ondes acoustiques est modulé par la densité des substances qu’elles occupent. Par exemple, ici sur Terre, la vitesse du son est plus rapide dans le milieu dense de l’eau que dans l’air.

Sur Mars, l’atmosphère est 100 fois plus fine que sur Terre, il est donc logique que le son se déplace à environ 550 miles par heure sur la planète rouge, contre une vitesse de 767 miles par heure sur Terre. Cependant, l’équipe a également découvert qu’il existe au moins deux vitesses martiennes du son qui varient en fonction de la hauteur ou de la fréquence des ondes sonores, un phénomène qui n’a été observé que sur Mars.

Les sons graves sur la planète se déplacent à environ 537 miles par heure et les sons aigus se déplacent à 559 miles par heure. Maurice et ses collègues soupçonnent que cet étrange retard dans les notes graves est causé par la basse pression et la turbulence thermique de l’air de surface martien, qui se combinent pour aider les ondes acoustiques à haute fréquence à se propager plus rapidement.

« En raison des propriétés uniques des molécules de dioxyde de carbone à basse pression, Mars est la seule atmosphère de planète terrestre du système solaire à connaître un changement de vitesse du son en plein milieu de la bande passante audible (20 Hz – 20 kHz), » a déclaré l’équipe présenté dans une étude lors de la 53e Conférence sur les sciences lunaires et planétaires le mois dernier.

“Cela peut induire une expérience d’écoute unique sur Mars avec une arrivée précoce des sons aigus par rapport aux basses”, ont ajouté les chercheurs.

En d’autres termes, si vous vous teniez sur Mars et pouviez entendre de la musique jouer à proximité, les notes aiguës vous parviendraient avant les notes graves. Vous auriez besoin d’être très proche de ce groupe martien spéculatif pour entendre quoi que ce soit, car Maurice et ses collègues ont également découvert que le son commence à tomber à seulement 26 pieds d’une source, car l’air martien est un vecteur inefficace pour les ondes acoustiques. . Cela fait de Mars un monde étrangement calme.

Les nouvelles découvertes apportent non seulement des sons martiens à nos oreilles terriennes, mais elles offrent également un nouveau moyen d’étudier les atmosphères de mondes extraterrestres et même d’évaluer l’état de nos robots lorsqu’ils explorent des surfaces extraterrestres.

“Le son est une nouvelle et riche source d’informations sur Mars”, a déclaré l’équipe dans l’étude. “Grâce à des capteurs de quelques millimètres de diamètre seulement, les bruits induits par les turbulences et les sources artificielles ont été enregistrés.”

“Ces résultats établissent une vérité de terrain pour la modélisation des processus acoustiques, ce qui est essentiel pour les études dans des atmosphères comme Mars et Vénus”, ont conclu les chercheurs.

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