火星上没有音乐：在红色星球上声音是不一样的

来自长笛和竖琴的高音会在来自大号和大提琴的音符之前到达你的耳朵。

HARD SCIENCE — MAY 20, 2022

Elizabeth Fernandez

Credit: Sergey Drozdov / Adobe Stock

关键要点

四月份，科学家们发布了一个从“毅力”号火星车录音的分析。

相当呆板的，火星声音真的诡异的。

由于火星的奇怪声学属性，试图在红色星球上进行对话或听音乐会将是困难的。

你的思维的眼睛已经能描绘一幅火星看起来像什么一样的图片。你将可能会联想一幅在红棕色天空下散落的巨石和鹅卵石的贫瘠风景。到现在它是熟悉的。

但关于我们的其他感官呢？

多亏科学家最近的工作，我们现在有一个我们会怎样听这颗红色星球的更好的想法。毅力号火星车用它的超级相机上的一个麦克风和安装在它的底盘上的第二个麦克风做出了录音。然后，一个团队分析了这些录音并在《自然》杂志上发布了结果。

鸟的沉默

关于火星一件突出的事就是它的寂静。火星真的安静的。

这颗红色星球的寂静从它的大气层的质流的。要了解一个大气层怎样影响声音，我们需要回忆一个声波怎样传播。

声音实际上是一种压力波。与光不同，声波必须穿过一个介质。它们造成介质的原子和分子随着声音的通过来回振动。这压缩这种介质。

与我们地球上的大气层相比我们知道关于火星大气层的几件事。首先它是稀薄的------略高于地球大气层在海平面上压力的百分之零点五。但它也更冷，它主要由二氧化碳组成，而氮是地球大气层的主要成分。

随声波传播，它需要摇晃大气中的分子以保持它自己走。由于火星的大气层更冷，这些分子已经正在更慢移动。由于大气层更不密，有更少可来碰撞和传递声波的分子。而且由于二氧化碳分子有比氮或氧分子更大的质量，大气层是重的。所有这些因素一起工作来使声音随着距离更快的落掉。在地球上，声音在大约65米的距离落掉。在火星上，它们在短短八米后就落掉了。

大气层也会影响声音的音调。某些高音调的噪音如鸟儿的啁啾声几乎会完全的消失。这主要是由于一种富含二氧化碳的大气层的特殊属性：它会衰减或吸收有一个更高音调的声音。

火星上的一场音乐会

当毅力号的麦克风正在听时，它们听的不多------只有一点火星风。

然而，当小小的“独创号”直升机起飞时，毅力号能听到它的机翼击打空气的呼啸声。还记录了火星车的气体除尘工具的呯呯，一旦火星车已经检查了尘埃和岩石屑它清除它们。这些声音对分析是有用的，因为团队确切地知道它们何时被发出以及距离有多远。

 他们的分析导致了一些惊奇。

     起初，该团队认为某些事情出了错------来自激光的声音比预期的远更快到达麦克风。有什么东西坏了吗？

真正的原因惊讶了每个人------在火星上声音以不同的速度传播。高频声音比更低频率的声音更快传播。这意味着激光的高音调呯比直升机的更低音调呼啸声更快传播了。

在地球上，声音以相同的速度传播。在火星上，这些声音之间的速度差约为每秒十米。二氧化碳以前被认为影响声速，但对实际上听它的影响正在令人惊讶。

火星大气层的这些独特属性会使它听起来相当陌生。想象一下在火星上听一场音乐会，坐在离舞台有点远的一排。音乐的时间听起来是错的。来自长笛和竖琴的高音将在来自大号和大提琴的音符之前到达你的耳朵。此外，长笛和竖琴听起来会比它们应该的更安静，因为这些高音调的声音比低音调的声音更多衰减。

在远离管弦乐队的真的便宜的座位上，你不得不用你的想象力，因为你可能毕竟听不到任何东西。

如果你想体验火星的声音，你能听来自毅力号的录音。你还能采样你将在地球和火星上并排听各种声音。

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