On connaît désormais la vitesse de déplacement du son sur Mars

Sylvie Montard - 12 mars 2022



 
Pour la première fois, le rover Perseverance a mesuré la vitesse de déplacement du son sur la planète rouge, grâce à ses deux microphones. Le premier est positionné sur le côté du rover et était censé enregistré la descente mais il n'a pas pu produire de résultats exploitables. Il a toutefois pu être utilisé une fois le rover posé pour capter quelques secondes de l'ambiance sonore martienne. L'autre microphone, fabriqué par l’Institut supérieur de l’aéronautique et de l’espace (ISAE-Supaero) à Toulouse, est installé sur l'instrument SuperCam positionné au sommet du mât du rover.
 
C'est ce dernier qui a été utilisé pour mesurer la vitesse du son sur Mars. La SuperCam est également équipée d'un laser qui est utilisé pour analyser la nature des roches de la surface martienne. Typiquement ce laser tire des rafales de 30 à 150 impulsions selon la cible visée. Ces tirs provoquent des ondes de chocs qui sont perçues par le microphone et grâce à une pré-synchronisation précise entre le laser et le micro, le temps de propagation peut être déterminé avec une grande précision.
 
Des chercheurs du Laboratoire de Los Alamos, au Nouveau-Mexique ont également pu travailler sur les sons produits par les pales du petit hélicoptère Ingenuity qui a survolé à plusieurs reprises la zone où évolue Perseverance. Au total, ils ont eu près de 5 heures d'enregistrements sonores à analyser. Largement de quoi déterminer la vitesse de propagation du son comme ils l'ont annoncé lors de la 53ème conférence "Lunar and Planetary Science" qui a eu lieu le 8 mars dernier.


Illustration du laser de la SuperCam de Perseverance. Crédit : NASA

Environ 240 m/s, telle est la valeur de la vitesse du son sur Mars : c'est moins que sur la Terre où le son se propage à 340 m/s. Ce chiffre n'est pas une surprise, il était prévu par les scientifiques depuis longtemps. Si le son sur la planète Mars se déplace plus lentement que sur Terre c'est parce que la température atmosphérique y est bien plus froide (- 70°C en moyenne) et la pression 100 fois plus basse (environ 10 millibars).
 
Mais la vitesse de propagation du son n'est pas la seule différence : elle semble également légèrement varier sur de très courtes distances selon qu'il traverse des zones avec d'infimes différences de températures qui n'avaient jusqu'ici pas pu être révélées par les capteurs de température dédiés. Enfin, l'atmosphère martienne est essentiellement composée de dioxyde de carbone, or le CO2 vibre différemment aux basses et au hautes fréquences si bien que les fréquences supérieures à 240 Hz voyagent avec 10 m/s d'avance par rapport aux basses fréquences. En conséquence, le son subit une distorsion qui induit une expérience d'écoute unique, pour peu qu'une oreille puisse un jour s'y tenir...

L'écoute des enregistrements de Perseverance, outre cette étude portant sur la caractérisation des ondes sonores, offre aux planétologues une nouvelle façon d'étudier l'atmosphère martienne. Elle a déjà permis de révéler les minuscules fluctuations de températures. Et les chercheurs comptent maintenant se pencher sur les variations atmosphériques induites par les changements de saisons et le cycle jour/nuit. Ils ont encore du matériel à décrypter puisque seule une partie des 5 heures de sons a été analysée.


Source: sciencesetavenir.fr
 
   
 
 
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