文章图片
1947年 ， 查克·耶格尔(Chuck Yeager)驾驶实验性火箭飞机X-1飞越了南加州的罗杰斯干湖(Rogers Dry Lake) ， 首次突破了音障 。 为了实现这一目标 ， 他必须以每小时662英里的速度驾驶飞机 ， 这是在25000英尺高空的音速 。 在大气密度较大的地面上 ， 声音的传播速度更快 ， 约为每秒340米或每小时760英里 。
在大气层与地球截然不同的其他行星上 ， 大气成分和传播声波之间的关系变得越来越重要 。 现在 ， 我们第一次通过实验测量了火星上的声速 ， 结果可能会让你大吃一惊 。
一组科学家使用“毅力号”探测器上的仪器来捕捉和分析来自火星风的声音 。
“我们的麦克风安装在一个一吨重的漫游者和许多仪器的顶部 。 我们有水泵循环流体热探测器SuperCam我们也有这是一个基于激光仪器蒸发岩并创建一个等离子体产生冲击波”
通过分析岩石蒸发时的声音特征 ， 科学家可以了解岩石的性质 。 这是麦克风的核心作用 ， 但研究人员将麦克风对准更大的火星环境来分析声音传播的方式 。
火星上的大气与地球相比极其稀薄 ， 气压不到地球的百分之一 。 它也很冷 ， 95%由二氧化碳组成 ， 这两种物质对声波的传播方式有奇怪的影响 。
由于这些不同的属性 ， 声音的行为与在地球上不同 。 火星上的声速是每秒240米 ， 令人惊讶的是 ， 我们发现了两种不同的声速 。
在火星大气中 ， 声速取决于声波的频率 。 由于大气中二氧化碳气压较低 ， 高频声波的传播速度比低频声波快10米/秒 。 实际上 ， 如果查克·耶格尔在火星上飞行 ， 他可能有机会连续两次打破音障 。
如果人类殖民火星 ， 我们将生活在与地球大气条件非常匹配的高压环境中 ， 所以火星大气对火星的影响应该是可以忽略不计的 。 然而 ， 这些特性可能会对任何在不同大气条件的行星上出现的智能生命产生有趣的影响 。 在火星表面播放的音乐在相对较短的距离内就会开始失真 ， 你最喜欢的高频部分会先于较低的部分进入你的耳朵 。 此外 ， 如果没有电子通信设备的帮助 ， 可能很难进行对话 。
在火星上 ， 距离有很大的衰减 。 二氧化碳由三个原子组成 ， 它以一种吸收高频声音的方式振动 。 如果我们的对话间隔2米 ， 相当于地球上的60米 。
这项研究突出了未来对其他太阳系天体进行声学调查的潜力 。 Chide特别提到了土星的卫星Titan ， 它的大气密度与地球相当 ， 由氮和甲烷组成 ， 这两种物质都有利于声音的传播 。 此外 ， 土卫六有一个活跃的气象循环 ， 包括河流、湖泊和由液态乙烷和甲烷组成的降雨 。
【火星上有两种不同速度的声音】未来的泰坦探测器可能会携带麦克风来捕捉外星人的声音景观 ， 让未来的人类在土星缓缓落下的泰坦尼克降雨的平静声音中入睡 。 这听起来不错 。
推荐阅读
- 为什么说月球比地球更古老？作为地球天然卫星，月球确实太特殊了
- 第一颗恒星照亮了宇宙，引发了有史以来最壮观的焰火
- 奇诡的太空“低语”！宇航员太空深处遭遇的神秘人究竟是谁？
- 最后一名苏联人，前苏联宇航员谢尔盖，为什么在太空滞留这么久？
- 神舟十三号进入返回准备阶段，需准备什么？又会经历什么？
- 美国更新了全球所有卫星的对接标准，面向的是新的太空探索时代
- 马斯克的星链计划不但改变了夜空，也可能危及地球生命。
- 《南极条约》的真正目的是防止有人去探索南极，南极隐藏着什么？
- 隐藏在我们太阳系中的 4 个科学奇迹