夜讀 | 火星上有聲音嗎?

#火星隱藏著獨特聲景#【夜讀 | 火星上有聲音嗎?】據阿根廷布宜諾斯艾利斯經濟新聞網12月7日報導,科學家們近期通過馬克風實測和模擬實驗發現,火星隱藏著獨特的聲景,其中微弱的振動、衰減的頻率和意想不到的現象為未來的太空探索提供了寶貴線索。#毅力號記錄火星聲學環境#
在火星上,萬物的聲響都超乎你的想像。火星上的寂靜並非聲響的缺失,而是可被察覺的物理存在:一種能吞噬一切聲音的虛空。在這顆星球泛紅的光芒下,極端的大氣環境甚至能將轟鳴化作轉瞬即逝的低語。科學已證實,火星上的每一次震動、每一陣風聲、每一次機械運轉的聲響,都來不及被人聽清便已消散。

火星表面的平均溫度為零下63攝氏度,在此環境下,聲波傳播速度僅為每秒240米(地球上的聲波傳播速度可達每秒340米)。這一特性會使聲波能量快速損耗,既縮短了聲音的可感知距離,也降低了聲音的清晰度,令人很難分辨聲源的具體信息。

但挑戰遠不止於此。火星大氣的密度約為地球的百分之一,且幾乎完全由二氧化碳構成,這些特性直接影響了聲音的傳播方式。大氣密度不足意味著,任何聲源的音量都會急劇衰減。以二氧化碳為主的大氣化學成分,進一步加劇了這一效應,高音調剛一產生便會消散,只有低頻聲波能夠留存,從根本上重塑了聽覺體驗。

這些特性造就了獨特的聲景,大部分聲音細節都會消散,只餘下最核心的聲響。如此一來,人類的耳朵在火星上會感知到一個異常寂靜、蒼涼的環境。

2021年,美國國家航空航天局(NASA)的「毅力」號和「機智」號火星探測器著陸耶澤羅隕石坑。其中「毅力」號火星探測器搭載了馬克風與聲學傳感器,用於記錄火星的聲學環境,並分析這顆星球的氣候、地質狀況,以及自身的運行狀態。「毅力」號的聲學設備不僅捕捉到了火星大氣湍流與氣溫突變等現象相關的數據,還實現了對自身運行表現的實時監測,甚至曾記錄下「機智」號旋翼轉動的聲響。

美國聲學學會強調,聲學信號有助於識別地形異常、識別大氣規律,以及發現光學傳感器難以察覺的環境變化,是獲取周邊環境信息的有效工具。

美國猶他州立大學的查理·鄭(音)教授的團隊與博士生希頓·拜亞特合作,開發出整合了火星大氣數據、區域地質信息及NASA數十年探測數據的模型。這些最初以耶澤羅隕石坑為研究核心的模擬結果顯示,火星的地形與地表特徵,均會對聲波的擴散與傳播產生影響。

借助預測模型,科研人員可瞭解與火星塵暴、氣溫突變等現象相關的聲學模式。這一能力對於研發更適配火星環境的傳感器,以及預測未來行星探測目的地的聲學特性,都具有至關重要的意義。

對火星的聲學分析,為行星科學開闢了全新前沿,並為認識太陽系增添了此前未被觸及的維度。聲學模擬與記錄技術的每一次進步,都讓人類對極端環境的瞭解更為全面,也讓我們意識到,在遙遠的星球上,寂靜本身也是主角,且能轉化為寶貴的科研信息。(編譯/張微雨)