La velocità del suono su Marte è la stessa che sulla Terra?
La velocità del suono su Marte è la stessa che sulla Terra?
La velocità della luce nel vuoto è costante in qualsiasi punto dell’universo, come affermato dalla teoria della relatività di Einstein. Che tu sia seduto sulla Terra, su Marte o su un altro pianeta, misurando la velocità della luce otterrai sempre lo stesso risultato: 299.792.458 metri al secondo, il limite massimo di velocità dell’universo.
• La velocità del suono su Marte è la stessa che sulla Terra?
• Il suono su Marte si comporta in modo davvero strano
• Esperimenti sulla velocità del suono su Marte
• Variazioni della velocità del suono su Marte
Il suono, però, non si comporta come la luce. Come spiega il poster del film “Alien”, nello spazio nessuno può sentirti urlare. In altre parole, il suono non può viaggiare attraverso il vuoto perché è una vibrazione che si propaga come un’onda acustica attraverso un mezzo, sia esso liquido, solido o gassoso.
Il suono si muove a velocità diverse attraverso questi mezzi, viaggiando più velocemente attraverso densità maggiori. Sulla Terra, il suono si muove a 1.500 metri al secondo nell’acqua e a circa 340 metri al secondo nell’aria. Nei solidi, il suono si muove molto più velocemente, anche se la velocità dipende dal tipo di solido. Gli scienziati che hanno cercato di calcolare la velocità massima del suono hanno scoperto che diminuisce con la massa dell’atomo, il che implica che il suono sarebbe più veloce se si propagasse attraverso l’idrogeno solido. Sebbene l’idrogeno solido si verifichi solo a pressioni incredibilmente alte, come quelle trovate all’interno di giganti gassosi come Giove, hanno calcolato che il suono si muoverebbe a 36 chilometri al secondo in esso, probabilmente la velocità massima possibile per il suono.
Il suono su Marte si comporta in modo davvero strano
Questo ci porta a rispondere alla domanda nel titolo di questo articolo. L’atmosfera terrestre è molto più densa di quella marziana, essendo circa 100 volte più densa sulla superficie del nostro pianeta rispetto a quella del pianeta rosso. Di conseguenza, ci si aspetterebbe che il suono viaggi più lentamente su Marte rispetto alla Terra, se l’atmosfera è abbastanza densa da trasportare il suono a una distanza significativa.
Ovviamente, abbiamo registrazioni del suono su Marte, inclusi quelli di un diavolo di polvere marziano, grazie all’esercito di robot che abbiamo inviato lì. Quindi sappiamo che il suono viaggia su Marte sperimentalmente.
Esperimenti sulla velocità del suono su Marte
Infatti, Marte è uno dei soli due pianeti dove abbiamo effettivamente misurato la velocità del suono. In un esperimento nel 2022, il rover Perseverance della NASA ha sparato laser contro delle rocce e ha aspettato che l’onda d’urto risultante fosse udita dai suoi microfoni. Proprio come sulla Terra, la velocità del suono varia a seconda della temperatura e dell’altitudine, ma gli esperimenti condotti dal rover hanno scoperto che la velocità del suono nel cratere Jezero si aggira intorno ai 240 metri al secondo.
Variazioni della velocità del suono su Marte
Con il passaggio dal giorno alla notte su Marte, si è scoperto che la velocità varia di circa il 10 percento, a causa della conseguente diminuzione della temperatura. Ma il suono su Marte non smette di essere strano qui. A causa del modo in cui il suono viaggia attraverso l’anidride carbonica a bassa pressione, Marte subisce un cambiamento nella velocità del suono nella banda udibile.
“Per un’onda acustica con una frequenza superiore a ~240 Hz [poco sotto il Do centrale di un pianoforte], le modalità vibrazionali di CO 2 attivate attraverso collisioni non hanno tempo di rilassare la loro energia”, ha spiegato il team nel loro articolo. “Si scopre che, su Marte, le frequenze superiori a 240 Hz viaggiano più di 10 m/s più veloci delle basse frequenze. Ciò potrebbe indurre un’esperienza di ascolto unica su Marte con un arrivo anticipato dei suoni acuti rispetto ai bassi.”