人類は初めて火星の砂嵐の轟音を聞くことができた

もし火星に塵の雲が舞い降り、それを聞く宇宙飛行士（または火星人）が近くにいなかったら、音はするのでしょうか？

ネイチャー・コミュニケーションズ誌に本日発表された研究によると、答えはイエスだ。国際的な科学者チームがNASAの探査車パーサヴィアランスのマイクを使い、地球外の旋風の音声を初めて録音した。

「音を使うと、他のツールよりもずっと多くのことを知ることができます」と、パデュー大学の地球・大気・惑星科学教授で共著者のロジャー・ウィーンズ氏は声明で述べた。「音波は一定の間隔で測定されます。マイクは音速とはまったく同じではありませんが、1秒間に約10万回のサンプリングを可能にします。火星がどのような場所なのかをより深く理解するのに役立ちます。」

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ウェインズ氏は、探査機「パーセベランス」の「頭部」を構成する一連のツールであるスーパーカムの主任研究者です。これには、高度なリモートセンシング機器、分光計、カメラ、マイクが含まれます。この研究では、ウェインズ氏は責任著者で惑星科学者のナオミ・マードック氏、フランス国立高等航空宇宙研究所およびNASAの研究者チームと協力しました。

パーセベランスのマイクは連続的に作動しているわけではなく、数日おきに1日3分程度記録している。チームによると、旋風の記録が取れたのは幸運だったが、必ずしも予想外のことではなかったという。彼らは2021年2月以来、ジェゼロクレーターで約100の砂嵐の証拠を観測している。 パーセベランスが初めてジェゼロに着陸したとき。

これらの砂塵旋風は、塵や砂利でできた小さな竜巻で、火星ではよく見られます。これは大気の乱れの兆候であり、火星の砂塵サイクルにとって重要な上昇メカニズムです。砂塵粒子の蓄積による影響は、火星探査車のハードウェアの劣化と関連しているため、赤い惑星での砂塵上昇の仕組みに関する理解を深めることは、将来の宇宙探査に役立つでしょう。

この録音は、砂塵旋風がパーセベランスの上空を通過した際に初めてマイクがオンになったため実現しました。このような録音をタイムラプス写真や気圧測定と併せて行えば、科学者が火星の天候や大気をより深く理解するのに役立ちます。パーセベランスの複数のセンサーとモデリングから得たデータの分析により、録音された砂塵旋風の高さは 387 フィート以上だったことが示唆されています。

「気圧が下がるのを観察し、風の音を聞き、小さな嵐の目である少しの静寂を味わい、再び風の音を聞き、気圧が上がるのを見ることができました」とウィーンズ氏は言う。「風は速く、時速約25マイルですが、地球の砂塵旋風で見られる程度です。違いは、火星の気圧がはるかに低いため、風速は同じでも、地球で同じ速度の風が吹く場合の約1パーセントの圧力で押し上げられることです。強力な風ではありませんが、砂塵旋風を作るのに十分な砂粒を空中に舞い上げるには明らかに十分です。」

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将来火星を探索する宇宙飛行士は、強風で住居や通信アンテナが倒壊する心配をしなくてよくなるだけでなく、火星の風にはメリットもあるかもしれない。探査機のソーラーパネルからほこりや砂を吹き飛ばすそよ風が、パネルの寿命を延ばすのではないかと研究チームは推測している。火星探査機インサイトは、ほこりが積もったためにソーラーパネルの電力が失われており、4年以上の探査を経て最終段階に入っている。

「探査車チームは数日から数週間かけてゆっくりと電力が低下し、その後急上昇するのを目撃した。それは風が太陽電池パネルから離れた時だった」とウィーンズ氏は語った。

さらに、インサイトが着陸したエリシウム平原にそのような風や砂塵旋風が見られなかったことは、そのミッションが終焉に向かっている理由を説明する一助となるかもしれない。

「地球と同じように、火星でも地域によって天候が異なります」とウィーンズ氏は言う。「すべての機器やツール、特にマイクを使うことで、火星での生活がどのようなものか具体的に把握することができます。」