Una nuova ricerca mostra che la velocità del suono su Marte varia considerevolmente in base al luogo e alla temperatura. I risultati potrebbero aiutare gli scienziati a comprendere i suoni captati dai rover marziani, oltre a rendere più sicure le future missioni con equipaggio.
Su Marte, il suono si trasmette in modo molto diverso rispetto alla Terra.
Il rover Perseverance della NASA ha portato sul pianeta rosso diversi microfoni. Posizionati sulla Supercam, lo strumento scientifico di imaging situato sull’albero del rover, hanno già catturato vari suoni sul Pianeta Rosso. La brezza del vento, rumori meccanici, crepitio del laser utilizzato per analizzare le rocce, il rumore dell’elicottero marziano in movimento e perfino il passaggio di un diavolo di polvere.
Le registrazioni hanno già dimostrato che il suono si comporta in modo particolare su Marte. Ad esempio, i rumori inferiori a 240 Hertz, che corrispondono all’incirca al “Do” centrale di un pianoforte, viaggiano circa 10 metri al secondo più lentamente rispetto ai suoni più acuti. Questo perché le molecole di anidride carbonica, che assorbono parte dell’energia sonora alle basse frequenze, costituiscono il 95% dell’atmosfera del pianeta. Proprietà così bizzarre che, se ignorate, potrebbero compromettere le comunicazioni nelle future missioni, in particolare quelle con equipaggio.
Quindi, un team di scienziati provenienti da istituzioni francesi e statunitensi ha deciso di approfondire queste strane caratteristiche, inclusa la tendenza del suono ad affievolirsi sensibilmente con la distanza, entro i primi 20 metri.
Lo studio è stato pubblicato su JGR: Planets.
Complicazioni acustiche
La squadra ha iniziato raccogliendo valori di diversi parametri, tra cui pressione atmosferica, temperatura e composizione chimica, in vari punti del Pianeta Rosso dal Mars Climate Database. I cambiamenti in questi valori possono allungare o restringere le onde sonore, rendendo questi fattori essenziali nella previsione delle proprietà del suono.
I ricercatori hanno calcolato la velocità e l’attenuazione del suono in diversi momenti dell’anno marziano (che corrisponde a circa 687 giorni terrestri) e in vari punti del pianeta, compresi i picchi montuosi e le valli.
I risultati sono stati interessanti. Per prima cosa, come accade sulla Terra, la polvere non sembra influenzare la propagazione del suono, hanno detto gli autori. E anche la variazione della velocità del suono con la temperatura è circa 0,5 metri al secondo per ogni grado Celsius, simile a quella terrestre. Ma, a differenza del nostro pianeta, la velocità e l’attenuazione del suono dipendono fortemente dai livelli di anidride carbonica. Inoltre, mentre la velocità del suono aumenta bruscamente intorno ai 240 Hertz, l’entità dello spostamento è meno pronunciata a temperature più basse che a quelle più alte.
Tuttavia, sottolineano gli autori, la più grande differenza con la Terra, deriva dalle enormi fluttuazioni della temperatura e, in misura minore, della concentrazione di anidride carbonica giornaliere.
Nell’area in cui attualmente risiede il rover Perseverance, ad esempio, a causa delle escursioni termiche, il suono viaggia fino a 30 metri al secondo ma si attenua tre volte più velocemente nelle ore più calde rispetto a quelle più fredde.
I cambiamenti nella temperatura e nei livelli di anidride carbonica causano anche variazioni nella velocità e nell’attenuazione del suono su base stagionale, sebbene questo effetto sia più pronunciato nelle regioni polari.
Questo studio consente di “prevedere la velocità e l’attenuazione del suono per qualsiasi posizione sulla superficie marziana in qualsiasi periodo dell’anno e in qualsiasi momento della giornata“, hanno detto i ricercatori.
Il modello può anche migliorare la comprensione degli scienziati su come suonano effettivamente gli oggetti su Marte. “Il nostro modello può aiutare a recuperare le caratteristiche delle sorgenti sonore originali“, aggiungono gli autori.
Inoltre, la ricerca fornisce uno scorcio della vita dei futuri residenti umani su Marte. Ascoltare un suono di mattina, sulla cima di una montagna, potrebbe essere la cosa più vicina al modo in cui il suono si comporta sulla Terra. Ma in altri momenti e luoghi, come i pomeriggi presso il cratere Jezero dove si trova Perseverance, si verificherà un effetto stridente poiché i rumori acuti a distanze ravvicinate raggiungono le orecchie più velocemente di quelli più bassi; mentre, i rumori più distanti normalmente udibili sulla Terra non verranno sentiti affatto.
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