恒心漫游者发现火星上的声速与地球不同

根据美国宇航局恒心漫游车的新数据，在火星上，低音调的声音比高音调的声音传播得更慢。

美国宇航局的火星探测器“毅力号”发现，声音在火星上的传播速度比在地球上慢得多，并且以一些意想不到的方式表现，可能会对地球上的通信产生奇怪的后果。

声波在火星大气层中的移动速度比在地球上慢。因为声速取决于声波穿过的空气的密度（此外，还取决于其他一些变量，包括温度）。在地球大气层中，温度在20 的情况下，声音以 343m/s 的速度传播，但在密度更大的水介质中，它以 1,480m/s 的速度移动。

据《科学警报》报道，火星几乎不存在的大气层比地球薄 100 倍以上，因此声音在其中的传播速度要慢得多，仅以 240 m/s 的速度传播。

美国宇航局的恒心漫游车于 2021 年 2 月降落在这颗红色星球上，在火星上发现了一些科学家没有预料到的奇怪声音。

科学家们使用美国宇航局恒心漫游车上的 SuperCam 仪器上的麦克风测量了火星上的声速。

来自美国能源部新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的一组科学家使用 Perseverance 的 SuperCam 仪器上的麦克风进行的测量显示，在火星上，高音比低音传播得更快，这是在其他任何地方都没有观察到的现象。

科学家们说，这种奇怪的行为可以用火星表面上方 10 公里的火星大气层的热波动来解释。白天，随着太阳光线照射并温暖火星岩石，对流气流和湍流搅动火星空气层，也称为行星边界层。这改变了二氧化碳分子的行为。火星的大气中含有 96% 的二氧化碳，但那里的大气压力非常低。（相比之下，地球上更稠密的大气层只含有 0.041% 的二氧化碳。）

“由于二氧化碳分子在低压下的独特性质，火星是太阳系中唯一一个在可听带宽（20赫兹到20,000赫兹）中间经历声速变化的类地行星大气，

研究人员说，在 240 赫兹以上的频率下，“二氧化碳分子的碰撞激活振动模式没有足够的时间来放松或恢复其原始状态”，这导致更高频率的声波传播超过 10 m / s 比低频快。

这意味着如果你站在火星上，听着遥远的音乐，你会先听到高音，然后再听到低音。

该团队计划继续使用 SuperCam 麦克风数据来观察每日和季节性变化等因素如何影响火星上的声速。根据《科学警报》中的声明，他们还计划将声学温度读数与其他仪器的读数进行比较，以试图找出较大的波动。