I suoni di Marte

I rumori registrati dal rover Perseverance svelano le caratteristiche della propagazione del suono – che appare lento e smorzato – nell’atmosfera marziana.

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I suoni di Marte

I rumori registrati dal rover Perseverance svelano le caratteristiche della propagazione del suono – che appare lento e smorzato – nell’atmosfera marziana.

Il Pianeta rosso parla francese. Dopo mezzo secolo di immagini mute, la prima registrazione di vibrazioni sonore nella rarefatta atmosfera di Marte arriva infatti da un microfono progettato all’Institut Supérieur de l’Aéronautique et de l’Espace di Tolosa, in Francia. Montato sul rover Perseverance della Nasa, è un microfono pensato per cogliere suoni come quelli che sentiamo tutti i giorni, dunque compresi nello spettro udibile umano, tra 20 Hz e 20 kHz. E che suoni sono? Dai risultati della “campagna auditiva”, ottenuti dall’analisi di cinque ore complessive di registrazione e pubblicati su Nature da un team guidato dall’astrofisico Sylvestre Maurice dell’Università di Tolosa, emerge anzitutto che Marte è un mondo silenzioso. Silenzioso al punto che più volte gli scienziati si sono chiesti se il microfono non fosse rotto. Invece no, funziona benissimo: il fatto è che, a parte il vento, le sorgenti sonore naturali marziane sono rare.

Rumori registrati dal rover Perseverance il 20 febbraio 2021. Includono suoni del pianeta e dello stesso rover (Credit NASA/JPL-Caltech). 

Due microfoni

I microfoni a bordo di Perseverance in realtà sono due. Il primo, fornito dal Jpl della Nasa, è posto sul retro del rover ed è servito principalmete a registrare l’audio della fase di discesa e atterraggio sul suolo marziano. Il secondo, questo francese impiegato per lo studio pubblicato su Nature, è invece entrato in azione il 19 febbraio 2021, dunque il primo giorno dopo l’approdo su Marte, ed è posizionato strategicamente nella SuperCam Mast Unit, la “testa” di Perseverance. In tal modo riesce agevolmente non solo a cogliere i rari suoni naturali, ma anche a compiere rilevazioni in modo coordinato con gli altri strumenti e sensori presenti sulla SuperCam, contribuendo così a offrire ai ricercatori un’autentica esperienza multisensoriale.

Una lunga registrazione di suoni non filtrati di Perseverance all’interno del catere Jezero, dove si svolge la sua missione. Si distinguono i rumori delle ruote a contatto con il terreno e delle sospesioni, più un suono acuto di origine non ancora ben identificata (NASA/JPL-Caltech).

Analisi dei rumori

In particolare, azionando il microfono insieme alla fotocamera e al laser, gli scienziati hanno potuto analizzare in modo completo i rumori generati dallo stesso rover o dal piccolo elicottero Ingenutiy e a compiere misure di propagazione del suono a diverse frequenze. Sono state così rilevate velocità del suono comprese tra 246 e 257 metri al secondo per le onde acustiche ad alta frequenza (quelle al di sopra dei 2 kHz) prodotte dagli impulsi laser, mentre si è osservato che le onde acustiche a bassa frequenza (circa 84 Hz) generate dalle eliche di Ingenuity viaggiano a circa 240 metri al secondo. Sulla Terra, per fare un confronto, la velocità del suono si aggira attorno ai 340 m/s.

Differenza 1. Velocità

Insomma, su Marte le onde sonore si propagano più lentamente. Un risultato in linea con le velocità previste tenendo conto della pressione presente su Marte (circa 170 volte inferiore a quella terrestre ) e delle proprietà di smorzamento del suono dovuta all’anidride carbonica, che costituisce circa il 96 per cento dell’atmosfera del Pianeta rosso (mentre sulla Terra è poco più dello 0.04 per cento).

Differenza 2. Attenuazione

Anche riguardo all’ampiezza ci sono differenze. L’attenuazione del suono è infatti più forte su Marte che sulla Terra, in particolare per i suoni più acuti, che a differenza di quelli più bassi si attenuano molto rapidamente, anche a breve distanza. Al punto da rendere difficoltosa un’ipotetica conversazione fra due persone già a soli cinque metri di distanza l’una dall’altra, dicono i ricercatori.

Articolo di Marco Malaspina, Media Inaf
Licenza per il riutilizzo del testo: CC BY-NC-SA 4.0

Link e approdondimenti

Il video

Le vibrazioni di una ragnatela trasformate in suoni, progetto di sonificazione realizzato al MIT di Cambridge, Usa (Ian Hattwick, Isabelle Su, Christine Southworth, Evan Ziporyn, Tomás Saraceno e Markus Buehler).

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