根据毅力,火星很安静……太安静了

如果你想听听火星要说什么,你必须仔细听。 很接近的。

并不是说火星上没有任何声音。 当然有。 火星的氛围——记录在美国宇航局毅力号火星车上的麦克风上——主要由风扫过景观时麦克风的温和剪辑主导。

Jezero 陨石坑的音景,去年 2 月火星车着陆的地方,“毅力号”本身的机械呻吟声、“SuperCam”激光仪器的噼啪声以及火星车将露头岩石上的灰尘吹走时呼出的气体进一步打断了它的声音。进行更深入的研究。 Perseverance 甚至记录了它的小型伴侣机器人 Ingenuity 的旋转旋翼,这是一架小型直升机,用于侦察火星车路径前方的地形。

调高音量,聆听 NASA 恒心漫游者在火星上录制的声音。 图片来源:NASA/JPL。

但即使有所有这些活动,火星仍然安静得令人不安。 图卢兹大学的天体物理学家西尔维斯特·莫里斯(Sylvestre Maurice)正在研究火星大气中声波的行为,他说:“在某些时候,我们认为麦克风坏了,它太安静了。”

莫里斯和他的同事们一直在仔细检查毅力号过去一年发回地球的录音,他们说造成这颗红色星球上的沉默咒语的罪魁祸首是稀薄的大气层本身。 覆盖火星的气体主要由二氧化碳组成,其密度约为地球大气层的百分之一,在这些低压下,声音的传播速度要慢得多。

声速不是一个普遍的常数。 它根据声音通过的介质而变化。

在地球上,声音以每小时 767 英里或每秒 343 米的速度传播,但在火星上,“低音的传播速度约为 537 英里/小时(240 米/秒),而高音的传播速度为 559 英里/小时(250 米/秒)。

声音不仅在火星上移动得更慢,而且传播距离也没有那么远,消散得非常快。 在地球上传播 65 米的声音在火星上可能只传播 8 米,而高音甚至不会传到那么远。 结果是一个令人毛骨悚然、闷闷不乐的环境。

科学家们已经创建了模型来预测声音在类似火星的环境中的行为方式,但这些录音是他们第一次有机会测试他们的模型。 以前在火星上着陆麦克风的尝试是 烦恼. 1999 年的 Polar Lander 航天器携带了一个,但在获取任何数据之前就坠入了表面。 NASA 的 Pheonix Lander 也有一个,但它在发射前遇到了技术问题,并且从未使用过麦克风。 一个名为 Netlander 的法国任务打算携带一个,但在 2004 年被取消。直到 2021 年,火星的声音才最终被记录下来。

Perseverance 麦克风的成功终于为通过声波研究火星大气开辟了新的机会。 研究人员已经能够使用声音来测量由大气湍流以及季节引起的压力变化。 随着火星夏季的临近,研究人员预计压力会上升,因此火星会变得“更加嘈杂”。 根据另一位研究这些录音的研究员巴蒂斯特·奇德的说法,“我们正在进入一个高压季节。 也许火星上的声学环境会不像我们着陆时那么安静。”

除了具有科学价值外,Perseverance 的麦克风还具有实际的工程用途,使流动站的团队能够监测和诊断流动站的性能。 就像听汽车引擎发出有趣的声音或意外的吱吱声一样,工程师可以使用录音来捕捉漫游者机械装置的异常情况。 随着漫游车的老化,并且受到更多的磨损,这种新的诊断工具可能会被证明是非常有价值的。

美国宇航局的毅力漫游者捕捉到的声音揭示了火星。” 喷气推进实验室。

“现场记录火星音景。” 自然。 莫里斯、奇德等人。