Il vous serait impossible d’évoluer sur Mars sans adopter une combinaison et, forcément, un système de communication intégré, à distance. Mais si vous pouviez parler sur la planète rouge sans être asphyxié, votre voix et celle de vos interlocuteurs ne ressembleraient à rien de ce que vous connaissez sur Terre. Ce serait même assez étrange. En cause, une vitesse du son très différente.
Lors de l’édition 2022 de la Lunar and Planetary Science Conference, un événement annuel, qui avait lieu cette année du 7 au 11 mars, une équipe de recherche a présenté un nouveau papier de recherche dans lequel la vitesse du son sur Mars est précisément mesurée. Sur la planète rouge, le son avance à 240 mètres par seconde.
Un karaoké sur Mars, ça tourne mal
Le son est très différent d’un environnement à l’autre. La température, l’altitude, les matériaux, voilà autant de caractéristiques qui ont un impact sur la nature du son. Ainsi, dans notre atmosphère, sous 20 degrés ambiants, le son avance dans l’air à 343 m/s (mètres par seconde). Sous l’eau, il a une vitesse moyenne de 1 481 m/s, car moins d’éléments sont susceptibles de l’y freiner. Dans le fer, sa vitesse dépasse 5 000 m/s et, tenez-vous bien, dans un diamant, la vitesse du son peut aller jusqu’à 12 000 m/s.
Pourquoi une telle différence entre l’eau, le fer ou un diamant ? L’une des clés est à trouver dans la densité du médium : plus le son traverse quelque chose de dense, plus il avancera rapidement. Or, il se trouve que l’atmosphère martienne est bien plus ténue que celle de la Terre. C’est là l’une des explications concrètes à une vitesse de propagation du son globalement moins rapide.
Mais la planète rouge a d’autres particularités qui ont un impact sur le comportement du son. Les molécules de dioxyde carbone, soumises à de basses pressions, ont des propriétés « uniques » qui influent sur les ondes acoustiques au sein même des fréquences audibles. Résultat, sur Mars, les fréquences supérieures à 240 Hz voyagent plus vite que les basses fréquences. En clair, les sons aigus arrivent avant les sons graves. « Cela peut induire une expérience d’écoute unique sur Mars », relèvent les chercheurs.
Merci Percy !
Ces mesures sont permises par le rover martien Perseverance — surnommé Percy. Il embarque avec lui des microphones de Supercam (un instrument français), qui permettent d’entendre les sons de Mars. Mais il dispose aussi de lasers qui peuvent déclencher un bruit. L’équipe de recherche a donc mesuré le temps qui s’écoule entre le tir laser et l’arrivée du son au sein du micro.
« La vitesse du son récupérée par cette technique est calculée sur l’ensemble de la trajectoire de propagation acoustique, qui va du sol jusqu’à la hauteur du microphone. »
Bien qu’une différence dans la vitesse du son était déjà connue pour Mars, et qu’elle était estimée autour de 240 m/s à partir de ce qu’on sait de la planète, les équipements de Percy ont permis une confirmation plus précise via des mesures de terrain.
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