経験豊富な科学者でも、火星の研究中に遭遇するすべてに対して準備ができているわけではないようです。今回の発見は、赤い惑星でのみ起こる特別な現象だ。表面の音速は予想とは異なる挙動を示します。
火星：音速の突然の変化
火星探査機パーサヴィアランスが提供した機器の助けを借りて、研究者たちは赤い惑星の大気をより詳細に調べることができました。これは特にある点で地球上とは異なります。高音は低音よりも速く通過するように見えます。
この結果は、ロスアラモス国立研究所の惑星科学者バティスト・チデ氏によって第53回月・惑星科学会議で発表された。同氏によると、この現象の原因は火星の表面の高温変動だという。
音速は固定量ではない
音速が変化する可能性があるという事実は新しいことではありません。 ScienceAlert の報告によると、それは通過する媒体の密度と温度に依存します。たとえば、摂氏 20 度の大気中では、毎秒 343 メートルになります。ただし、同じ温度の水中では毎秒 1,480 メートル、鋼鉄中では毎秒 5,100 メートルになります。
火星の大気は地球よりもかなり薄いです。この理由だけで、異なる音速がすでに与えられています。しかし、火星の表面のすぐ上の層、いわゆるペプロポーズには、予想外の特徴があります。ここでは、地表の温暖化により日中に上昇気流が発生し、強い乱気流が発生します。
測定結果は火星の特異性を示している
火星探査機の機器による音速の測定では、地表近くの大気中での音速が約 240 メートルであることが最初に確認されました。しかし同時に、現在では火星でのみ観察されるよく知られた特異性も明らかになりました。
「二酸化炭素分子の独特の低圧特性により、火星には太陽系の中で唯一、可聴帯域幅（20ヘルツから20,000ヘルツ）の中央で音速の変化を示す地球型惑星大気が存在します。」
レポート「PerseveranceのSuperCamマイクで測定した火星の音速」
240 ヘルツを超える周波数では、衝突によって活性化された二酸化炭素分子の振動モードは元の状態に戻るのに十分な時間がありません。これは、音は周波数が高くなると毎秒 10 メートル以上速く伝わることを意味します。
研究者らは現在、音速に対する毎日および季節の変化の影響を観察するためのさらなる研究を実施したいと考えている。