最新研究表明，火星上的声速会因地点和温度的不同而有很大差异。这一发现有助于科学家了解火星探测器所拾取的声音，并使未来的载人探险更加安全。
根据最新研究，火星上的声音在山顶上可能与地球最相似，就像这张火星勘测轨道器照片中看到的紫色山脉一样。在其他地方，声音的速度会因地点、时间和温度的不同而有很大差异。 （图片来源：Getty Images）
研究人员已经弄清楚了火星上声音在不同时间和地点的表现细节，其结果与地球上非常不同。
NASA的火星毅力号探测器携带了多个麦克风，这些设备不仅用于研究火星上物质的特性，还收集了各种声音，包括火星尘卷风发出的噼啪声。
录音表明，火星上的声音传播有些奇特。例如，低于240赫兹（大约是钢琴的中央C音）的声音传播速度比高音调的声音慢约10米/秒（30英尺/秒）。这是因为火星大气中95%的二氧化碳分子吸收了部分低频声音的能量。如果不加以考虑，这种特性可能会影响未来火星任务（尤其是载人任务）的通信。
为此，来自法国和美国的科学家们研究了火星大气层内20米（60英尺）范围内的声音传播速度及其衰减（即声音随着距离增加而减弱的趋势）。
研究团队首先从火星气候数据库中整理了不同地点的参数，包括大气压力、温度和化学成分。这些参数的变化会拉伸或收缩声波，因此对于预测声音特性至关重要。
他们计算了火星一年中不同时间点（约为687个地球日）以及不同地貌地点（如山峰和山谷）的声速和衰减。因为这些因素会随时间和地点变化，影响显著。例如，在极地地区，正午温度可能随季节变化60摄氏度（108华氏度），二氧化碳水平也会变化30%。
研究发现，灰尘对声音传播影响不大，类似于地球上的情况。声速随温度的变化（每摄氏度约0.5米/秒）也与地球相似。
然而，与地球不同的是，火星上声速和衰减很大程度上取决于二氧化碳水平。此外，声速在240赫兹左右急剧上升，但低温下的声速变化不如高温下明显。
火星上温度和二氧化碳浓度每天都有巨大波动。例如，在「毅力号」火星车停留的地区，白天温度变化约50摄氏度（90华氏度）。这导致声音传播速度高达每秒30米（100英尺），在炎热天气下声音衰减速度是寒冷天气的三倍。温度和二氧化碳含量的变化也导致声速和衰减随季节变化，在极地地区更为明显。
这是美国宇航局「好奇号」探测器在一天中的两个不同时间拍摄的火星全景图——上午 8:30 和下午 4:10（火星当地时间）。新研究发现，在火星上，声音在一天中的不同时间、一年中的不同时间和不同地点的传播方式也不同。 （图片来源：ASA/JPL-Caltech）
研究结果发表在【JGR：行星】上。研究人员表示，这些发现让科学家能够「预测火星表面任何地点一年中任何时间和一天中任何时间的声速和衰减」。这有助于科学家更准确地理解火星上的声音。
此外，这些研究还为未来火星上的人类生活提供了一些见解：山顶上的清晨声音表现可能最接近地球，而在毅力号站点的下午，声音效果会有所不同，高音调噪音比低音调噪音更快到达耳朵，远处的噪音则难以听到。
