火星上的声速与地球上的声速相同吗？

火星上的声音真的非常非常奇怪。

在太空中没有人能听到你的尖叫声。在火星上你听起来很奇怪。

图片来源：NASA/JPL-Caltech

根据爱因斯坦的狭义相对论，真空中的光速在宇宙中的任何地方测量都是相同的。无论你坐在地球、火星还是Zoozve上，如果你测量光速，你会发现它以每秒299,792,458米（每秒983,571,056.43英尺）的酷炫速度前进，这是宇宙的绝对速度极限。

声音与光不同。正如异形的海报所解释的那样，在太空中没有人能听到你的尖叫。或者换句话说，声音不能在真空中传播，因为它是一种通过介质（无论是液体、固体还是气体）作为声波传播的振动。 

声音在这些介质中以不同的速度传播，在更大的密度中传播得更快。在地球上，声音在水中的传播速度为每秒 1,500 米（5,000 英尺），在空气中的传播速度约为每秒 340 米（1,115 英尺）。在固体中，声音的传播速度要快得多，但速度取决于固体。试图计算声音可能传播的最快速度的科学家发现，它随着原子质量的增加而减小，这意味着如果声音通过固体氢传播，那么声音将是最快的。尽管固态氢仅在像木星等气态巨行星内部那样的惊人高压下出现，但他们计算出声音在其中的传播速度为每秒 36 公里（每秒 22 英里），这可能是声音传播的最快速度。

这引导我们回答本文标题中的问题。地球大气层比火星厚得多，地球表面的大气层密度大约是红色行星表面的 100 倍。因此，如果大气层足够厚，可以将声音传播到很远的距离，那么您预计那里的声音传播速度会比这里慢。

当然，我们有火星上的声音记录，包括火星尘暴的声音，这要归功于我们派往那里的机器人大军。所以我们通过实验知道声音在那里传播。

事实上，火星是我们实际测量过声速的仅有的两颗行星之一。在 2022 年的一项实验中，美国宇航局的毅力号火星车向岩石发射激光，并等待其麦克风听到由此产生的冲击波。就像在地球上一样，声速根据温度和高度而变化，但漫游车进行的实验发现，杰泽罗陨石坑中的声速平均约为每秒 240 米（540 英里/小时）。

当火星上的白天变成夜晚时，由于温度下降，速度会发生大约 10% 的变化。不过，火星上的声音并没有停止变得奇怪。由于声音如何在低压下穿过二氧化碳，火星的可听带宽内的声速会发生变化。 

“对于频率高于 240 Hz 的声波（正好低于钢琴中音 C），通过碰撞激活的 CO2 振动模式没有时间放松其能量，”该团队解释道在他们的论文中。 “事实证明，在火星上，240 Hz 以上的频率比低频传播速度快 10 m/s 以上。这可能会在火星上带来独特的聆听体验，与低音相比，高音更早到达。”

所有“解释者”文章均经过事实核查人员确认在发布时正确无误。文本、图像和链接可能会在以后进行编辑、删除或添加，以保持信息最新。