火星自转速度和同步轨道（火星上的声音传播速度与地球不同）

火星上的声速，他们使用恒心漫游车上的设备来研究这颗红色星球的大气，这与地球的大气非常不同。

他们的发现可能会对未来火星人之间的交流产生一些奇怪的后果。

研究结果表明，试图在火星大气中说话可能会产生奇怪的效果，因为高音似乎比低音传播得更快。并不是说我们会尝试，因为火星的气氛令人窒息，但想想确实很有趣！

从科学的角度来看，洛斯阿拉莫斯国家实验室的行星科学家巴蒂斯特·奇德在第 53 届月球和行星科学会议上宣布的研究结果揭示了火星表面的高温波动，值得进一步调查。

声速不是一个普遍的常数。它可以改变，这取决于它所通过的介质的密度和温度；介质越密，它走得越快。

这就是为什么声音在 20 摄氏度的大气中以每秒 343 米（1,125 英尺）的速度传播，在水中也以每秒 1,480 米的速度传播，在钢铁中以每秒 5,100 米的速度传播。

火星的大气比地球的要稀薄得多，约为 0.020 kg/m 3 ，而地球的大气约为 1.2 kg/m 3 。仅此一项就意味着声音在这颗红色星球上的传播方式会有所不同。

但是地表上方的大气层，即行星边界层，增加了复杂性：白天，地表变暖会产生对流上升气流，从而产生强烈的湍流。

用于测试表面热梯度的传统仪器非常准确，但会受到各种干扰效应的影响。幸运的是，毅力号有一些独特的东西：可以让我们听到火星声音的麦克风，以及可以触发完美定时噪音的激光。

SuperCam麦克风用于记录火星车激光诱导击穿光谱仪在火星表面烧蚀岩石和土壤样本时产生的声压波动。

美国宇航局的毅力号火星车。 (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

事实证明，这带来了巨大的好处。奇德和他的团队测量了从激光发射到声音到达 2.1 米高度的SuperCam麦克风之间的时间，以测量表面的声速。

在他们的会议论文中写道：“通过这种技术检索到的声速是在从地面到麦克风高度的整个声学传播路径上计算出来的。 ”

“因此，在任何给定的波长上，它都会受到沿这条路径的温度、风速和方向的变化的影响。”

结果支持使用我们对火星大气的了解所做的预测，证实声音以大约每秒 240 米的速度在地表附近的大气中传播。

然而，火星不断变化的音景的怪癖是完全出乎意料的，火星上的条件导致了其他任何地方都看不到的怪癖。

“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， “研究人员写道。

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放松或恢复到其原始状态。其结果是，声音在较高频率下的传播速度比在低频率下快 10 米/秒以上。

这可能会导致研究人员在火星上产生一种“独特的聆听体验”，即高音比低音更快地到达听众耳中。

鉴于任何即将前往火星的人类宇航员都需要穿着带有通信设备的加压宇航服，或者住在加压的栖息舱中，这不太可能立即造成问题——但对于科幻作家来说，这可能是一个有趣的概念修补。

由于温度波动会导致声速发生变化，因此该团队还能够使用麦克风测量火星表面上其他传感器无法检测到的大而快速的温度变化。这些数据可以帮助填补火星快速变化的行星边界层的一些空白。

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。他们还计划将声学温度读数与其他仪器的读数进行比较，以找出较大的波动。