最新研究表明，火星上的聲速會因地點和溫度的不同而有很大差異。這一發現有助於科學家了解火星探測車所拾取的聲音，並使未來的載人探險更加安全。
根據最新研究，火星上的聲音在山頂上可能與地球最相似，就像這張火星勘測軌域器照片中看到的紫色山脈一樣。在其他地方，聲音的速度會因地點、時間和溫度的不同而有很大差異。 （圖片來源：Getty Images）
研究人員已經弄清楚了火星上聲音在不同時間和地點的表現細節，其結果與地球上非常不同。
NASA的火星毅力號探測器攜帶了多個麥克風，這些裝置不僅用於研究火星上物質的特性，還收集了各種聲音，包括火星塵卷風發出的劈啪聲。
錄音表明，火星上的聲音傳播有些奇特。例如，低於240赫茲（大約是鋼琴的中央C音）的聲音傳播速度比高音調的聲音慢約10公尺/秒（30英尺/秒）。這是因為火星大氣中95%的二氧化碳分子吸收了部份低頻聲音的能量。如果不加以考慮，這種特性可能會影響未來火星任務（尤其是載人任務）的通訊。
為此，來自法國和美國的科學家們研究了火星大氣層內20公尺（60英尺）範圍內的聲音傳播速度及其衰減（即聲音隨著距離增加而減弱的趨勢）。
研究團隊首先從火星氣候資料庫中整理了不同地點的參數，包括大氣壓力、溫度和化學成分。這些參數的變化會拉伸或收縮聲波，因此對於預測聲音特性至關重要。
他們計算了火星一年中不同時間點（約為687個地球日）以及不同地貌地點（如山峰和山谷）的聲速和衰減。因為這些因素會隨時間和地點變化，影響顯著。例如，在極地地區，正午溫度可能隨季節變化60攝氏度（108華氏度），二氧化碳水平也會變化30%。
研究發現，灰塵對聲音傳播影響不大，類似於地球上的情況。聲速隨溫度的變化（每攝氏度約0.5公尺/秒）也與地球相似。
然而，與地球不同的是，火星上聲速和衰減很大程度上取決於二氧化碳水平。此外，聲速在240赫茲左右急劇上升，但低溫下的聲速變化不如高溫下明顯。
火星上溫度和二氧化碳濃度每天都有巨大波動。例如，在「毅力號」火星車停留的地區，白天溫度變化約50攝氏度（90華氏度）。這導致聲音傳播速度高達每秒30公尺（100英尺），在炎熱天氣下聲音衰減速度是寒冷天氣的三倍。溫度和二氧化碳含量的變化也導致聲速和衰減隨季節變化，在極地地區更為明顯。
這是美國國家航空暨太空總署「好奇號」探測器在一天中的兩個不同時間拍攝的火星全景圖——上午 8:30 和下午 4:10（火星當地時間）。新研究發現，在火星上，聲音在一天中的不同時間、一年中的不同時間和不同地點的傳播方式也不同。 （圖片來源：ASA/JPL-Caltech）
研究結果發表在【JGR：行星】上。研究人員表示，這些發現讓科學家能夠「預測火星表面任何地點一年中任何時間和一天中任何時間的聲速和衰減」。這有助於科學家更準確地理解火星上的聲音。
此外，這些研究還為未來火星上的人類生活提供了一些見解：山頂上的清晨聲音表現可能最接近地球，而在毅力號站點的下午，聲音效果會有所不同，高音調噪音比低音調噪音更快到達耳朵，遠處的噪音則難以聽到。
