Pas de problèmes sonores de voisinage sur Mars

Selon une nouvelle étude basée sur des simulations, sur Mars, personne ne pourrait entendre le bruit d'une tondeuse à gazon à plus d'une centaine de mètre, alors que sur Terre, il peut se propager à plusieurs kilomètres de distance.

Amanda Hanford et Lyle Long de l'Université de Pennsylvanie viennent de présenter le résultat de calculs simulant la propagation du son dans l'atmosphère martienne. Celle-ci est beaucoup plus ténue que sur l'atmosphère terrestre (la pression ne représente que 0,7% de celle de notre atmosphère à la surface) et possède une composition très différente (elle contient 95,3 % de gaz carbonique, contre 0,33% sur notre planète).


La perte en 1999 de la sonde Mars Polar Lander, qui devait enregistrer directement des sons sur la planète, a contraint les scientifiques à trouver d'autres moyens pour étudier la propagation des ondes sonores. Les chercheurs ont dû analyser la façon dont les molécules de gaz devaient se déplacer et entrer en collision dans l'atmosphère martienne. Ils ont tenu compte du libre parcours moyen des molécules, la distance moyenne entre deux collisions (6 microns, contre 50 nanomètres sur Terre). Ils ont également considéré les différentes façons dont les molécules de gaz pouvaient échanger leur énergie en se percutant.

La méthode utilisée, connue sous le nom de simulation de Monte Carlo directe, implique que les collisions se produisent aléatoirement, mais à une fréquence statistiquement précise. La prise en compte des différentes combinaisons de molécules ainsi que des nombreuses manières par lesquelles elles pouvaient perdre ou gagner de l'énergie a exigé une quantité énorme de calcul, plus de 60 heures sur un ordinateur géant à 32 processeurs, ceci simplement pour simuler une toute petite partie de l'atmosphère pour chaque fréquence sonore étudiée. Les chercheurs ont pu ainsi déterminer toutes les propriétés physiques intervenant dans la propagation du son sur Mars.

Les résultats montrent que l'absorption du son sur la planète rouge est 100 fois plus élevée que sur Terre, en raison des différences des compositions moléculaires et de la pression atmosphérique inférieure. En raison des modalités du calcul (la région spatiale simulée étant relativement petite), les chercheurs ont seulement simulé la propagation des sons de basses longueurs d'onde (correspondant au ultrasons) mais ont ensuite extrapolé les résultats aux fréquences audibles.