火星で記録された最初の音を聞いてみよう

先週、火星の赤道にまたがる熱帯平原、エリシウム平原に突風が吹き荒れた。火星の風によくあるように、突風は小さな渦を巻き起こし、岩を揺らしたが、火星にごく最近到着したNASAの探査機インサイトも揺さぶった。

インサイトは突風が通り過ぎるのを聞き、2つのセンサーでその副作用を感知していた。現在搭載されているが、間もなく地上に移動する地震計は、人間が聞き取れる最低音域にちょうど近い太陽電池パネルからの振動を感知した（ただし、ヘッドフォンの低音が良い場合）。気圧センサーも空気中の振動を直接捉えたが、これは人間の音の概念にもっと近い。NASAは金曜日、オリジナル録音と人間の耳にもっと合うリミックスを収録した惑星間ミックステープをリリースした。

トラックリストは次のとおりです:

1. 地震計のオリジナル録音 (0:36 – 0:55)
2. 地震計の記録が2オクターブ上昇（0:55 – 1:10）
3. 100倍圧縮された空気圧センサーの記録（1:10 – 1:39）

「聞こえているのは、私たちの周囲にあるあらゆるものに吹き付ける風の音です」と、気圧センサーを研究したコーネル大学の研究者ドン・バンフィールド氏は言う。

この録音が異世界のもののように感じられるのは、まさにその通りだからです。火星の空気は地球の空気とはまったく異なり、その挙動はまさに奇妙です。

最も注目すべきは、風速が時速10～15マイルと推定されるにもかかわらず、風の音は低すぎて聞こえないということだ。バンフィールド氏によると、音を聞き取れるようにするために、チームはテープを100倍速く回さなければならなかったという。つまり、最後の29秒は火星で48分間にわたってリアルタイムで記録されたことになる。

風は物体にぶつかると常に小さな渦を巻き起こします。これは川の流れが岩や丸太にぶつかるときに起こるのと同じです。これらの渦はさらに小さな渦を巻き起こし、エネルギーが足りなくなるまでこのプロセスを繰り返します。風がどれだけ高く、または低く聞こえるかは、耳に届く渦の大きさによって決まります。

地球上の渦は1ミリメートルよりはるかに小さいサイズになることがあるが、火星ではそのプロセスは1センチメートル程度で弱まる傾向があるとバンフィールド氏は言う。火星の大気は地球の100倍薄いため、より小さなスケールに到達するのに十分なエネルギーを運ぶことができない。その結果、超低気圧のゴロゴロとした風が発生する。

しかし、火星の風の音が全く聞こえないというわけではない。バンフィールド氏は、宇宙飛行士は時速約30マイルの突風に間違いなく気づくだろうと見積もっている。「風の強い日に聞こえる高周波の『チッ』というホワイトノイズとは対照的に、低いハム音のようなものだと思います」と同氏は言う。

火星で話すのも難しいだろう、と彼は言う。宇宙ヘルメットを脱ぐことによる健康被害はさておき、火星の空気は人間の声を地球の空気ほどよく伝えない。地球の大気は主に窒素でできているが、火星の空気はほぼ完全に二酸化炭素だ。二酸化炭素分子の大きさと形状により、人間の声帯が発するタイプの振動を受けると回転しやすく、その回転により音波からエネルギーが奪われ、音波はすぐに消えてしまう。明るい面としては、将来の基地では騒音苦情を心配する必要がないだろう。

火星の音をターゲットにするというアイデアを最初に思いついたのは天文学者カール・セーガンで、彼は1996年にNASAにそのような録音を進めるよう提案した。「この最初の実験で火星の音がほんの数分しか録音されなかったとしても、一般の関心は高く、科学的な探査の機会が現実のものとなるだろう」とセーガンは手紙に記している。

NASAは、セーガン氏が設立に関わった惑星協会と協力し、火星極地着陸機に簡単なマイクを追加した。しかし、1999年に探査機が表面に墜落した際に、この装置は探査機とともに失われた。

バンフィールド氏は、チームは今後2年間で、爆発する隕石など、風以外の音源を聞き取れるようになることを期待していると語った。また、2つの従来型マイクが、火星に向かう予定の火星探査車「マーズ2020」にも搭載され、サガン氏の夢は実現し続けることになる。