La velocità del suono su Marte è diversa da quella sulla Terra
Grazie al rover Perseverance “Percy” della NASA, gli scienziati sono riusciti a calcolare la velocità del suono su Marte. Il rover della Missione Mars2020, ci aveva già stupiti in passato registrando dei suoni prima nello spazio e poi sulla superficie del Pianeta Rosso grazie al suo microfono SuperCam.
Un microfono collegato al rover non aveva raccolto dati utilizzabili durante la discesa, ma il dispositivo era sopravvissuto all’impatto in superficie e aveva ottenuto suoni dal cratere Jezero il 20 febbraio 2021. Circa 10 secondi di registrazione: si percepiscono chiaramente il vento marziano per alcuni secondi, così come i suoni meccanici del rover che opera in superficie.
Velocità del suono su Marte: la nuova scoperta
Questi suoni hanno dato la spinta a Baptiste Chide, del “Los Alamos National Lab di Los Angeles” e ai suoi colleghi, che quindi sono stati in grado di misurare la velocità del suono su Marte. Le scoperte sono state presentate alla “53a Conferenza di Scienze Lunari e Planetarie”, tenutasi dal 7 all’11 marzo in Texas.
Gli scienziati hanno utilizzato l’analisi SuperCam LIBS per individuare la velocità del suono su Marte. In quest’analisi vengono scelti dei bersagli sulla superficie e, verso ognuno di essi, vengono sparate dalle 5 alle 10 raffiche di colpi laser in vari punti distanti qualche millimetro. L’analisi dura circa 20 minuti e la raccolta dei dati avviene grazie all’espansione del plasma indotto dal laser nell’atmosfera di Marte, il quale genera un’onda d’urto che si propaga fino al microfono come un segnale acustico ad alta frequenza (> 2kHz).
Grazie a una sincronizzazione precisa tra il laser e il microfono, il tempo di propagazione può essere determinato con una precisione di ±10µs. Quindi, per individuare la velocità del suono sulla superficie, gli scienziati hanno misurato i tempi di arrivo dei suoni al microfono SuperCam di Percy: il suono viaggia su Marte con una velocità di 240 m/s, inferiore alla velocità del suono sul nostro pianeta che sale fino a circa 340 m/s in aria (numero che varia con la temperatura). Il tempo di propagazione per un bersaglio situato a 2 m è di 8.33 ms, considerando una velocità del suono di 240 m/s.
La precisione di ogni colpo di laser è di ±0,5% quindi i dati ricavati sono molto accurati rispetto alle previsioni fatte in passato. Un dato molto interessante è quello legato alla differenza di velocità tra le alte e le basse frequenze. I suoni al di sotto dei 240 Hz, hanno una velocità inferiore, paro a circa 230 m/s. Questo non accade sulla Terra, poiché i suoni all’interno della larghezza di banda udibile (da 20 Hz a 20 kHz) viaggiano a velocità costante!
L'”idiosincrasia di Marte”
Gli scienziati hanno chiamato questo fenomeno “The Mars idiosyncrasy”:
A causa delle proprietà uniche delle molecole di anidride carbonica a bassa pressione, Marte è l’unica atmosfera del pianeta terrestre nel sistema solare che sperimenta un cambiamento nella velocità del suono proprio nel al centro della larghezza di banda udibile (20 Hz – 20 kHz).
Quindi, secondo quanto riportato dagli scienziati, per un’onda acustica con una frequenza superiore a ~240 Hz (frequenza di rilassamento), i modi vibrazionali della CO2 modi, attivati attraverso le collisioni, non hanno il tempo di rilasciare la loro energia. In questo caso, è come se il mezzo avesse solo 5 gradi di libertà rispetto ai 7 a frequenze più basse (3 modi traslazionali, 2 modi rotazionali e 1 modo vibrazionale doppiamente degenere).
Può indurre un’esperienza di ascolto unico su Marte con un arrivo anticipato di suoni acuti rispetto ai bassi.
Insomma, vi consigliamo di non ascoltare della musica sulla superficie di Marte in quanto sarebbe percepita in modo molto diverso rispetto a quanto accade sulla Terra. Siamo, però, salvi perché ciò non sarebbe comunque possibile!