Для начала команда проанализировала данные о различных параметрах Красной планеты, таких как атмосферное давление, температура и химический состав, из базы данных климата Марса. Изменения этих параметров могут влиять на распространение звуковых волн, что важно учитывать при прогнозировании свойств звука.

Учёные рассчитали скорость распространения и затухание звука в разные моменты времени и в различных точках марсианского ландшафта. Это было необходимо, поскольку основные влияющие факторы сильно варьируются как в пространстве, так и во времени на Красной планете.

Результаты показали несколько интересных особенностей. Во-первых, пыль, как и на Земле, не влияет на распространение звука. Изменение скорости звука с температурой (около 0,5 м/с на градус Цельсия) также схоже с земным.

Однако, в отличие от Земли, скорость и затухание звука на Марсе во многом зависят от уровня углекислого газа в атмосфере. Кроме того, хотя скорость звука резко возрастает примерно на 240 герц, этот эффект менее выражен при более низких температурах.

Самое большое отличие от Земли связано с огромными суточными колебаниями температуры — и, в меньшей степени, концентрации углекислого газа. Например, в районе марсохода Perseverance температура меняется примерно на 50 градусов Цельсия в течение дня. Это приводит к тому, что скорость звука может увеличиваться до 30 м/с, а его затухание ускоряться в 3 раза в жаркие часы по сравнению с более холодными. Сезонные изменения температуры и концентрации CO2 также влияют на скорость и затухание звука, особенно в полярных регионах.

Полученная модель позволяет учёным предсказывать скорость звука и его затухание в любой точке поверхности Марса в любое время года и суток. Это поможет лучше понять, как звучат различные объекты на Красной планете, поскольку мы слышим их «уже после распространения звука через атмосферу».

Кроме того, модель даёт представление о том, как звук будет восприниматься будущими марсианскими поселенцами: утренние звуки на вершинах гор будут ближе к земным, а днём на равнинах высокие частоты могут достигать уха быстрее, чем низкие, а более удалённые шумы могут вообще не быть слышны.