火星の音速に関する重要な発見

研究者たちは、火星のさまざまな時間と場所で音がどのように振る舞うかの詳細を発見しました。その結果は、私たちが地球上で慣れ親しんでいるものとは大きく異なります。

彼女の忍耐探査車 米航空宇宙局（NASA） 火星にはいくつかのマイクがあります。 これらの装置は、火星の物質の特性を研究することを目的としており、塵竜巻の不気味なささやき音など、あらゆる種類の追加音を拾いました。

火星では音が特異な挙動を示すことが録音によってすでに示されている。 たとえば、240 ヘルツ (ピアノの中央の C あたり) 未満のノイズは、約 高い音よりも遅い速度、秒速 10 メートル。 これは、低周波数の音エネルギーの一部を吸収する二酸化炭素分子が火星の大気の 95% を占めているためです。 このような奇妙な特性が考慮されなければ、将来の火星探査、特に有人探査での通信に支障をきたす可能性がある。

それを念頭に置いて、チームは 科学者 フランスとアメリカの研究機関は、火星の大気の最初の 20 メートル以内の音速とその減衰 (距離とともに減少する傾向) の研究を開始しました。

まず、チームは火星の気候データベースから、火星のさまざまな地域で大気圧、温度、化学組成などのさまざまなパラメータの値を収集しました。 これらのパラメータを変更すると音波が長くなったり短くなったりするため、これらの要素は音響特性を予測するために不可欠になります。

研究チームは、火星の一年のさまざまな時期（地球日で約687日）と、山々の頂上や谷など火星の地形のさまざまな部分における音の速度と減衰を計算した。 このアプローチが必要だったのは、根底にある要因が空間と時間で大きく変化するためです。 たとえば、極地では、季節中の日中の気温は最高 60 °C にまで変化し、二酸化炭素濃度は最低 30% に達することがあります。

計算からいくつかの興味深い発見が得られました。 まず、地球と同様に、塵は音の伝播に影響を与えないようです。たとえば、空港との間の砂嵐が飛行機の離陸音を聞く能力に影響を与えることはありません。 温度による音速の変化 (摂氏 1 度あたり約 0.5 m/s) も地球と同様です。

ただし、地球とは異なり、音の速度と減衰は二酸化炭素のレベルに大きく依存します。 さらに、音速は約 240 ヘルツで急激に増加しますが、その変化の程度は、高温よりも低温の方が顕著ではありません。

しかし、地球との最大の違いは、毎日の気温の大きな変化と、程度は低いものの二酸化炭素濃度の変化にあります。 たとえば、パーサヴィアランス探査車が現在いる地域では、水銀レベルは 1 日のうちに約 50 °C 変化します。 その結果、音は最大 30 メートル/秒 (30 m/s) で伝わり、暖かい時間には寒い時間に比べて 3 倍の速さで減衰します。 気温と二酸化炭素レベルの変化も季節ごとに音の速度と減衰の変化を引き起こしますが、この現象は極地でより顕著です。

この結果により、科学者は、一年中いつでも、火星の表面のあらゆる場所の音の速度と減衰を予測できるようになります。 このモデルは、火星の音を発する物体が実際にどのような音を発するのかについて科学者の理解を促進する可能性もあります。

「音は大気中を伝播して初めて聞こえます。」と著者は述べています。私たちのモデルは、元の音源の特性を復元するのに役立ちます「」。

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