近日，一个国际研究小组分析了毅力号火星车捕获的声音，证实了火星上声音的传播速度与地球上的声速大有不同。研究结果表明，在火星大气中说话，高音比低音传播得更快。
洛斯阿拉莫斯（美国新墨西哥州中部城镇）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，以期获更深入的调查。
声速不是一个恒定不变的常数。它会根据它所通过的介质的密度和温度而改变：介质越密，它传播得越快。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，在水中以每秒1,480米的速度传播，而在钢铁中以每秒5,100米的速度传播。
火星的大气层比地球的要稀薄得多，约为0.020 kg/m³，而地球约为1.2 kg/m³。这就意味着声音在这颗红色星球上的传播速度会有所不同。
但地表上方的大气层，即行星边界层，又为声音的传播增添了复杂性：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，毅力号安装有可以让我们听到火星声音的麦克风，以及一台能定时发出有规律噪音的激光器。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。研究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。
研究人员在论文中写道：“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。”
结果证实了科学家们之前对火星声速的预测：火星上的声音以大约每秒240米的速度在地表附近的大气中传播。然而，由于火星的特殊条件，这颗星球上的声音传播范围却前所未见。
“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。
在高于240赫兹的频率下，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”，即高音会比低音更快地到达听众耳中。
这一发现表明，人类在火星上交流是非常困难的，因为不同的语音词汇会有不同的频率，那么传播速度就会不同，到达听众面前的时间就会不同，从而导致对话听起来十分混乱。
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，这不太可能造成太大的问题——但对于科幻作家来说，这可能是一个有趣的新概念。
由于温度波动会导致声速发生变化，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是如何影响火星上的声速的。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。
（科幻世界 独家编译）
最热文章
人工智能写科幻小说，和作家写科幻小说有什么不一样？
德国概念设计师Paul Siedler的场景创作，宏大气派。
《静音》是一部 Netflix 电影。尽管 Netflix 过去一年在原创电影上的表现并不如预期，但是《静音》仍让人颇为期待
最近，美国最大的经济研究机构——全国经济研究所（NBER，全美超过一半的诺奖经济学得主都曾是该机构的成员）发布了一份报告，全面分析了 1990 到 2007 年的劳动力市场情况。\n
坏机器人制片公司最新的一部电影名为《霸主》（overlord），背景设置在二战时期，很可能是一部在半遮半掩中秘密制作的科洛弗电影系列。
我们都知道，到处都在重启；我们也知道，如果有钱，啥都能重启。所以，会不会被重启算不上是个问题，只能问什么时候会被重启。自然而然地，世界各地的各种重启现象衍生出了一个有趣的猜猜游戏：哪一部老作品会是下一个接受这种待遇的？\n
京ICP备11000850号-1 
京公网安备11010502039775号
信息网络传播视听节目许可证0111611号
国家科技基础条件平台
© 2011- 版权所有：中国数字科技馆 未经书面许可任何人不得复制或镜像
京公网安备11010502039775号 
添加官方微信了解最新资讯
微信
新浪微博
QQ
QQ空间
