宇宙・NASAホント

火星では「高い音」が先に届く。音の速さが2つある星を、探査車のマイクが初めて実測

火星では「高い音」が先に届く。音の速さが2つある星を、探査車のマイクが初めて実測

読む前に予想してみよう!

火星では、高い音も低い音も同じ速さで伝わる

研究カード(どんな研究?)
対象
火星の大気中の音
規模
着陸後216火星日分の録音
研究の種類
探査車搭載マイクによる現地観測
確かさ
★★★★☆
3秒でわかる

NASAの探査車のマイクで、火星には音の速さが2種類あるとわかった。約240Hzより高い音は秒速約250m、低い音は約240m。高い音ほど先に届く。

ひとことで言うと火星では、高い音のほうがちょっと速く届くよ。しかも音がとても小さく聞こえるんだ。

もくじ
  1. 地球の音は「みんな同じ速さ」
  2. 火星の音速は「240」と「250」
  3. 火星は「とても静かな星」
  4. 「つむじ風」が探査車の上を通過した
  5. もし火星で友だちと話したら?
  6. まとめ

宇宙には空気がないので、音は伝わりません。でも、火星にはうすいながらも大気があります。だから火星では、音が聞こえるのです。

2021年に火星に着陸したNASAの探査車パーシビアランスには、マイクがついています。その録音を分析したら、とんでもないことがわかりました。

火星では、音の速さが2つある。高い音と低い音で、伝わる速さが違うのです。

01地球の音は「みんな同じ速さ」

地球の空気の中では、音はおよそ秒速343mで進みます。大事なのは、高い音も低い音も、ほぼ同じ速さで進むということ。

だから、遠くで鳴っているオーケストラの音も、ちゃんとそろって聞こえます。もし高い音だけが先に届いたら、音楽はばらばらに聞こえてしまうでしょう。

02火星の音速は「240」と「250」

この違いは、火星の大気がとてもうすく(地球の1%もない)、ほとんどが二酸化炭素でできているために起きると考えられています。こうした「音の速さが2つある」性質は理論では予想されていましたが、実際に測ったのはこれが初めてでした。

火星では、高い音の波のほうが少しだけ速く進む
火星では、高い音の波のほうが少しだけ速く進む

03火星は「とても静かな星」

録音を聞いた研究者たちは、まず静かさに驚きました。NASAによると、研究者の一人は最初、あまりに静かなのでマイクが壊れたのかと思ったそうです。

うすい空気は、音のエネルギーを運ぶ力が弱く、音がすぐに弱まってしまいます。NASAの説明では、地球なら65mほど先まで届く音も、火星では8mほどで高い音がほとんど聞こえなくなります。

インジェニュイティのプロペラは1分間に約2500回転し、84ヘルツの低い「ブーン」という音を出していました。低い音は火星でも比較的遠くまで届くので、探査車から離れて飛ぶヘリの音を、マイクでとらえることができたのです。

04「つむじ風」が探査車の上を通過した

マイクは、火星の天気も聞いています。

フランス・トゥールーズのISAE-SUPAEROに所属するマードックらは2022年、パーシビアランスの真上をダストデビル(砂を巻き上げるつむじ風)が通り過ぎた瞬間の音を報告しました。風のゴーッという音が強まり、いったん静かになり(うずの中心)、また強まる。さらに、砂つぶがマイクにパチパチと当たる音まで記録されていました。

カメラや気象センサーのデータと合わせると、このつむじ風は幅約25m、高さ118m以上。音を聞くことで、うずの中にどれくらい砂が舞っていたかまで見積もれたのです。

05もし火星で友だちと話したら?

この研究から想像すると、火星で友だちと話すのは、なかなか大変そうです。

  • 声は全体的に小さく、こもって聞こえる
  • 少し離れると、高い音が先に消えてしまう
  • 遠くでは、高い声と低い声がわずかにずれて届くかもしれない

もちろん、実際には宇宙服を着るので、会話は無線を使います。それでも「火星の空気の中で鳴る音」は、私たちの知っている音の世界とはまったく違うのです。

06まとめ

  • 火星では音の速さが2つある。低い音は秒速約240m、高い音は約250m
  • 原因は、うすい二酸化炭素の大気
  • 火星はとても静かで、高い音は数mでほとんど聞こえなくなる

人類が初めて「火星の音」を聞いたのは、ほんの数年前のこと。いつか火星に立つ人は、地球とは違う響きの世界で、どんな会話をするのでしょうか。

この研究を英語で読もう原田英語の English CornerSpace has no air, so sound cannot travel there, but Mars has a thin atmosphere, so sound can. 音声 4択クイズ9問A2・B1・B2タップして開く

原田英語の English Corner

この研究を英語で読もう

Space has no air, so sound cannot travel there, but Mars has a thin atmosphere, so sound can. NASA's Perseverance rover, which landed in 2021, carries microphones. A French-led team studied its recordings from its first 216 Martian days. Using sounds such as the rover's laser hitting rocks and the propellers of the small helicopter Ingenuity, they discovered that Mars has two speeds of sound.

Sounds lower than about 240 hertz travel at about 240 meters per second, while higher sounds travel at about 250 meters per second. On Earth, all sounds travel at almost the same speed. Scientists think the difference comes from the Martian air, which is very thin and made mostly of carbon dioxide.

117 words ・ CEFR B1

和訳を見る

宇宙には空気がないので音は伝わりませんが、火星にはうすい大気があるので音が伝わります。2021年に着陸したNASAの探査車パーシビアランスはマイクを積んでいます。フランスを中心とするチームが、着陸後最初の216火星日の録音を調べました。探査車のレーザーが岩に当たる音や、小型ヘリコプターのインジェニュイティのプロペラの音などを使って、彼らは火星には2つの音速があることを発見しました。

約240ヘルツより低い音は秒速約240メートルで伝わり、それより高い音は秒速約250メートルで伝わるのです。地球では、すべての音がほぼ同じ速さで伝わります。科学者たちは、この違いはとてもうすく、ほとんどが二酸化炭素でできている火星の空気から生じると考えています。

4択リーディングクイズ

Q1. What did the team discover?

Q2. What sounds did the team use to measure the speed of sound?

Q3. What would probably happen if music were played far from a listener on Mars?

重要単語

  • speed of soundB1
    名詞(句)音速The speed of sound on Mars is slower than on Earth. faster than the speed of sound で「音速より速い」。speed of light「光速」とセットで。
  • pitchB2
    名詞音の高さHigh-pitched sounds travel faster on Mars. high-pitched「(音が)高い」、low-pitched「低い」。野球の投球やサッカー場も pitch。
  • frequencyB2
    名詞周波数、頻度The rotor produced a sound at a frequency of 84 hertz. 形容詞 frequent(頻繁な)。物理では「1秒あたりの振動数」、日常では「頻度」。
  • atmosphereB1
    名詞大気、雰囲気Mars has a thin atmosphere. atmo-(蒸気)+sphere(球)。a relaxed atmosphere「くつろいだ雰囲気」の意味でも頻出。
  • carbon dioxideB1
    名詞(句)二酸化炭素The Martian air is mostly carbon dioxide. di-(2つの)+oxide(酸化物)。化学式 CO2 のまま読むことも多い。
  • attenuateC1
    動詞弱める、減衰させるThin air attenuates sound quickly. ten(薄い)と同語源。科学文で「信号・音・効果を弱める」。名詞は attenuation。
  • vacuumB2
    名詞真空Sound cannot travel through a vacuum. u が2つ続くつづりに注意。vacuum cleaner(掃除機)は「真空で吸う機械」。

動画でもっと知る

4コマでわかる

火星では「高い音」が先に届く。音の速さが2つある星を、探査車のマイクが初めて実測の4コマ漫画
火星には「音の速さ」が2つあるらしい。NASAの探査車のマイクで調べたら、高い音は秒速250m、低い音は秒速240m。遠くで話すと高い声が少し先に届くかもしれない、不思議な世界。しかも8m離れると高い音はほぼ聞こえなくなる。

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出典・参考文献(4件)タップで表示
  1. Maurice et al. (2022) In situ recording of Mars soundscape, Naturedoi.org
  2. NASA (2022) What Sounds Captured by NASA's Perseverance Rover Reveal About Marsnasa.gov
  3. NASA Science, Sounds of Marsscience.nasa.gov
  4. Murdoch et al. (2022) The sound of a Martian dust devil, Nature Communicationsdoi.org