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[探索] 毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事

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囡囡的宝贝 发表于 2022-4-2 04:07:08 | 只看该作者 打印 上一主题 下一主题
 
火星是人类迄今为止探索最多的行星，2021年2月19日着陆火星杰泽罗陨石坑的美国毅力号火星车在去年3月中旬就传回了火星上的声音，包括火星的风声和火星车激光烧蚀石头的声音。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第1张图片

而据来自美国宇航局官网近日的一篇报道显示，一个科学研究小组今年3月份又通过毅力号传回的火星车激光烧蚀石头的声音数据（主要是激光照射石头崩裂的画面时间和传回的声音的时间间隔）计算出了火星表面大气中的音速（声速）。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第2张图片

​上图为毅力号火星车正在用激光照射火星地面的石头，下图红圈中是石头被激光烧蚀后留下的黑色斑点。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第3张图片

​但是和我们都知道的声音在空气中的速度为每秒340米这一常识不同，声音在火星表面大气中的传播速度只有每秒240米，居然比地球上慢了100米左右，或者说只有地球空气中音速的70%，这是怎么回事呢？

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第4张图片

​音速难道不是一个常量吗？其实并不是！中学物理课已经告诉我们了，声音在不同的介质中的传播速度是完全不一样的，它在大气中的传播速度为每秒340米，在水中的传播速度为每秒1500米左右，在铜中的传播速度为每秒3750米左右，在钢铁中的传播速度则高达每秒5200米……

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第5张图片

​可见，声音在不同介质中的传播速度差别是很大的。不仅如此，声音在同一种介质中的传播速度也会随着密度、温度、状态的不同而不同，比如在淡水和海水中的速度就有所不同，在25℃蒸馏水中的声音传播速度为每秒1497米，在25℃海水中的传播速度大致为每秒1530米。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第6张图片

​之所以比淡水中更快，是因为海水盐份高，使得海水的密度比淡水略大，而且温度越高，分子相对越活跃，也更容易传声，但是如果物质的状态发生改变，传播声音的速度也会发生改变，比如在冰中的传播速度是每秒3200米左右，远超在各种水中的传播速度。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第7张图片

​这说明即便是在同一种介质中，音速也会因为密度的不同而不同，比如在空气中就是这样，地球表面音速每秒340米是有条件的，说的一般是在地球表面的一个大气压下，空气温度大致在12℃时，空气质量为每立方米1.29千克时的速度，但是在25摄氏度时，空气中声音的速度则为每秒346米。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第8张图片

​我们都知道地球的空气是越往上越稀薄，温度越冷，也就是越往高空中空气的密度越低，温度也越低，那么声音的传播速度也会相应地减低了，在距地表1万米的高空，大气压下降到只有地球表面的1/4，温度也下降到零下50℃，每立方米空气的质量只有400多克，所以声音的速度也下降到了每秒299米左右，比在地表的速度慢了40多米。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第9张图片

​那我们再看火星地表的大气环境，火星地表的大气压只有地球表面大气压的0.8%左右，就是还不到一个大气压的1%，相当于地球大气33000米高空中的气压，毅力号火星车降落的杰泽罗陨石坑的温度昼夜温差很大，但平均温度应该在零下30℃左右，每立方米空气的质量大约是20克（主要成分是二氧化碳，占约95%），只有地球表面空气质量的1/65，声音在这样的空气环境中传播，速度当然会很低了，大致也就是每秒240米左右。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第10张图片

​可见，火星表面的空气环境和地球表面是差别很大的，就连声音的传播速度都不一样，没有人可以在那里像在地球上一样生存，所以人类要想移民火星，还必须创造类似地球表面这样的生存条件，以人类目前的能力，数十年后可以登陆火星，也只能在火星上建造小规模的封闭式基地，在其中营造小规模的地球生态环境。

毅力号火星车传回火星声音，音速比地球上每秒慢100米，怎么回事 第11张图片

​但即便能那样做，想在火星上生存也是相当不容易的，因为一切都得从头开始。在现阶段，我们还是安心地在地球上生活，爱护好我们的环境，做好可持续发展吧。
参考资料：
《环球网》3月26日文章《科学家根据毅力号传回的风声，首次确定了火星音速，只有240米/秒》


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标签：移民美国美国宇航局怎么回事科学研究
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沙发
云淡风1 发表于 2022-4-2 04:07:17 | 只看该作者
 
火星好像没有磁场吧？
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板凳
海洋精灵 发表于 2022-4-2 04:07:56 | 只看该作者
 
将来移居火星，喊半天别人才听见是常有的事[呲牙]
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地板
柠檬雪碧茶 发表于 2022-4-2 04:08:29 | 只看该作者
 
音速比地球上每秒慢如100米，怎么回事
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5#
蓝波55925 发表于 2022-4-2 04:09:05 | 只看该作者
 
速度哪来的常量？
光速都有变化，何况音速。
人们把真空中的光速定义为常量是方便理解计算。
音速受环境和介质影响太大了。
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6#
甜蜜糖果kiki 发表于 2022-4-2 04:09:40 | 只看该作者
 
水下和固体中的声音速度都比空气快，原因不言而喻了
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7#
江南小女子 发表于 2022-4-2 04:10:05 | 只看该作者
 
空气密度不一样
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8#
未闻花名eM 发表于 2022-4-2 04:11:01 | 只看该作者
 
说明了火星大气比地球的浓密，造成了音速传速慢了！
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9#
灵肉Dancer 发表于 2022-4-2 04:12:00 | 只看该作者
 
我想回答，题中所问，是波的问题。波，波速，波长，振幅，周期，频率。题中只涉及波速，波速与传播媒质夕夕相关，这对机械波而言的。媒质越密质，传播速度越快，反之减少！火星表面大气压強只有地球的1/6，所以音速比地球慢，这无可奇怪！我认为，光也靠一种特定媒质传播的，可能是空间！或场。
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10#
嘟嘟8 发表于 2022-4-2 04:12:08 | 只看该作者
 
我们等不到移民火星了，我们只能等到人类有能力穿越时空或者是掌握将人从虚拟世界或者是镜像维度空间中复活用来补充在星际移民中死亡的人口数量，不过到了科学超越神话的时代，我们这些人都已经是没用的人了，我们与当时的人在文化语言和智力上相比完全属于残疾人，资源珍贵，我们在千年后复活只能是浪费资源，还不如永远埋葬在地球上，等待新的文明诞生！或许我们还有机会成为某些物品的组成颗粒或尘埃[捂脸]
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