I ricercatori hanno estrapolato i dettagli di come si comporta il suono in vari momenti e luoghi su Marte, e i risultati sono molto diversi da quelli a cui siamo abituati sulla Terra. Il rover Perseverance della NASA su Marte trasporta diversi microfoni. Questi dispositivi, destinati a studiare le proprietà dei materiali sul Pianeta Rosso, hanno captato tutti i tipi di suoni aggiuntivi, tra cui l’inquietante crepitio dei dust devil marziani.
Le registrazioni hanno già dimostrato che il suono si comporta in modo peculiare su Marte. Ad esempio, i rumori inferiori a 240 hertz, più o meno il 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 del suono a basse frequenze, costituiscono il 95% dell’atmosfera di Marte. Tali proprietà bizzarre, se non considerate, potrebbero compromettere le comunicazioni nelle future missioni su Marte, in particolare quelle con equipaggio.
Lo studio
Tenendo conto di questo, un team di scienziati di istituzioni francesi e statunitensi ha deciso di studiare la velocità del suono e la sua attenuazione, ovvero la sua tendenza a smorzarsi con la distanza, entro i primi 20 metri dell’atmosfera di Marte.
Per iniziare, il team ha raccolto 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 parametri possono allungare o restringere le onde sonore, rendendo questi fattori essenziali per prevedere le proprietà del suono.
Il team ha calcolato la velocità e l’attenuazione del suono in diversi punti del tempo nell’anno del pianeta (che è di circa 687 giorni terrestri) e in vari punti del paesaggio marziano, tra cui cime montuose e valli. Questo approccio era necessario perché i fattori sottostanti variano enormemente nello spazio e nel tempo. Nelle regioni polari, ad esempio, le temperature di mezzogiorno possono variare di 60°C e i livelli di anidride carbonica del 30%, a seconda delle stagioni.
I risultati
I calcoli hanno portato alla luce diverse scoperte interessanti, pubblicate sulla rivista JGR: Planets. Per prima cosa, la polvere non sembra influenzare la propagazione del suono, hanno affermato gli autori in un’e-mail congiunta inviata a Live Science, in modo simile a quanto avviene sulla Terra, dove una tempesta di polvere tra noi e un aeroporto, ad esempio, non ostacolerebbe la nostra capacità di sentire gli aerei che decollano. La variazione della velocità del suono con la temperatura (circa 0,5 m/s per ogni grado Celsius) è simile a quella sulla Terra.
A differenza della Terra, però, la velocità e l’attenuazione del suono dipendono molto dai livelli di anidride carbonica. Inoltre, mentre la velocità del suono aumenta bruscamente a circa 240 hertz, l’entità dello spostamento è meno pronunciata a temperature più basse rispetto a quelle più alte.
La differenza più grande rispetto alla Terra, però, deriva dalle enormi fluttuazioni di temperatura – e, in misura minore, dalla concentrazione di anidride carbonica – giornaliere. Nell’area in cui attualmente si trova il rover Perseverance, ad esempio, i livelli di mercurio cambiano di circa 50°C durante il giorno. Ciò fa sì che il suono viaggi fino a 30m/s e si affievolisca tre volte più velocemente nelle ore più calde rispetto a quelle più fredde. I cambiamenti di temperatura e i livelli di anidride carbonica causano anche variazioni nella velocità e nell’attenuazione del suono durante le stagioni, sebbene questo effetto sia più pronunciato nelle regioni polari.
Le implicazioni dello studio
I risultati consentono agli scienziati di “prevedere la velocità e l’attenuazione del suono per qualsiasi posizione sulla superficie marziana in qualsiasi momento dell’anno e del giorno”, hanno detto i ricercatori a Live Science. Il modello può anche migliorare la comprensione degli scienziati di come suonano effettivamente gli oggetti che producono suono su Marte. “Lo sentiamo [un suono] solo dopo che il suono si è propagato attraverso l’atmosfera”, hanno detto gli autori. “Il nostro modello può aiutare a recuperare le caratteristiche delle sorgenti sonore originali”.
Inoltre, il modello offre uno scorcio della vita per i futuri residenti umani su Marte: le mattine sulle cime delle montagne potrebbero essere la cosa più vicina al modo in cui il suono si comporta sulla Terra. In altri momenti e luoghi, come i pomeriggi nel sito di Perseverance, si verificherà un effetto stridente poiché i rumori acuti a distanza ravvicinata raggiungeranno le orecchie più velocemente di quelli a bassa frequenza; i rumori più distanti normalmente udibili sulla Terra non saranno affatto uditi.
