Il y a deux vitesses de son sur Mars. Voici ce que cela signifie

Persévérance a enregistré des sons sur Mars à l’aide d’un microphone monté sur le mât du rover. Crédit : NASA.

Fin février 2021, Perseverance de la NASA est devenu le dernier rover à arriver sur Mars. Peu de temps après s’être déployé avec succès autour de la zone du cratère Jezero, qui aurait autrefois contenu un delta fluvial, a allumé son microphone et réalisé les tout premiers enregistrements audio sur la planète rouge. Au cours de ce processus, les scientifiques ont pu déterminer que le son se propage à deux vitesses différentes. Les astronautes sur Mars entendraient des choses avec un étrange effet de retard, ont ajouté les chercheurs.

Le son d’une planète morte

Certains des sons enregistrés par Persévérance comprenaient les ondes acoustiques produites par sa roche de zapping laser ou par l’hélicoptère Ingenuity alors que son rotor tournait au-dessus du rover. Mais ils n’étaient pas exactement ce à quoi les scientifiques s’attendaient.

La vitesse du son varie en fonction de la température de l’air. Étant donné que les molécules d’un fluide tel que l’air se déplacent plus lentement à des températures plus froides, le son se propage plus lentement dans l’air froid et plus rapidement dans l’air chaud. La vitesse du son varie également en fonction du type de fluide et de sa densité. Les ondes sonores se propagent plus rapidement dans les substances plus denses car les particules voisines se heurteront plus facilement les unes aux autres. Le son se déplace beaucoup plus rapidement dans l’eau que dans l’air, par exemple.

Au niveau de la mer, en supposant une température moyenne de 15 degrés Celsius (60 degrés Fahrenheit), la vitesse du son sur Terre est d’environ 343 mètres par seconde (761 mph / 1 225 km / h).

Les scientifiques se sont toujours attendus à voir que le son se propage beaucoup plus lentement sur Mars que sur Terre, car la température moyenne sur la planète rouge est d’environ -60 degrés Celsius (-80 degrés Fahrenheit) et son atmosphère est environ 100 fois plus fine que celle de la Terre, mais la double limite de vitesse était intrigante.

Selon l’analyse de l’enregistrement audio de Persévérance, le son se propage à 240 mètres par seconde, environ 30 % plus lentement que sur Terre. Cependant, le son émis par le laser du rover a voyagé à 250 mètres par seconde, légèrement plus vite que les autres sons enregistrés.

Au début, les chercheurs de la NASA pensaient qu’il s’agissait d’une erreur. Mais les mesures étaient correctes et plus tard, les scientifiques ont été étonnés de découvrir que le son se déplace à deux vitesses près de la surface martienne – une pour les sons aigus comme le souffle laser et une autre pour les fréquences plus basses comme le vrombissement d’un hélicoptère.

Avec deux modes de déplacement différents pour différentes fréquences sonores, entendre sur Mars serait certainement une expérience bizarre jusqu’à ce que vous vous y habituiez. De plus, la faible pression atmosphérique diminue considérablement la distance que le son intelligible peut parcourir. Cela signifie qu’il faudrait se tenir jusqu’à dix fois plus près d’une source sonore pour pouvoir l’entendre que sur Terre.

« Sur Terre, les sons d’un orchestre vous parviennent à la même vitesse, qu’ils soient graves ou aigus. Mais imaginez sur Mars, si vous êtes un peu loin de la scène, il y aura un gros retard », a déclaré Sylvestre Maurice, auteur principal de l’étude et codirecteur scientifique de la SuperCam montée sur le mât du rover qui possède le microphone principal.

“Tous ces facteurs rendraient difficile pour deux personnes d’avoir une conversation à seulement cinq mètres (16 pieds) l’un de l’autre”, a déclaré l’institut de recherche français du CNRS dans un communiqué.

Ce n’est pas là que s’arrête l’étrangeté acoustique. Outre les sons générés par le rover et ses équipements auxiliaires, la NASA n’a pas pu enregistrer grand-chose. À l’exception du vent, il n’y a pratiquement pas de sources naturelles de bruit. Mars a l’air mort et sonne mort aussi.

Vous pouvez entendre certains des sons “cri” et “clank” enregistrés par Persévérance dans le clip audio ci-dessous. C’est ce qui se rapproche le plus d’un atterrissage sur Mars sans enfiler une combinaison pressurisée, a déclaré Thomas Zurbuchen, administrateur associé de la direction des missions scientifiques de la NASA.

Les résultats sont parus dans la revue Nature.

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