火星上的声音传播速度与地球上的一样吗？

根据爱因斯坦的理论，真空中的光速在宇宙中无论在哪里测量都是相同的狭义相对论. 无论你是在地球、火星还是佐兹维如果你测量光速，你会发现它的速度高达每秒 299,792,458 米（每秒 983,571,056.43 英尺），这是宇宙的绝对速度极限。

声音和光不一样。正如海报外星人解释道，在太空中没有人能听到你的尖叫声。或者换一种说法（这样电影票卖得就少了），声音无法在真空中传播，因为它是一种以声波的形式在介质中传播的振动，无论是液体、固体还是气体。

声音在这些介质中以不同的速度传播，密度越大，传播速度越快。在地球上，声音移动在水中，声速为每秒 1,500 米（5,000 英尺），在空气中，声速约为每秒 340 米（1,115 英尺）。在固体中，声音传播速度要快得多，尽管取决于固体。科学家试图计算声音传播的最快速度，发现速度随着原子质量的增加而减小，这意味着声音在固体氢中传播时速度最快。虽然固体氢只在木星等气态巨行星内部的惊人高压下出现，但他们计算出声音在36公里每秒（每秒 22 英里），这可能是声音传播的最快速度。

这让我们回答了本文标题中的问题。地球的大气层比火星的厚得多，大约是100次我们星球表面的大气密度比红星表面的大气密度大。因此，如果大气足够厚，可以将声音传播到很远的距离，那么声音在那里的传播速度应该比这里慢。

当然，我们有火星上的声音记录，其中包括火星尘卷风，这要感谢我们派往那里的机器人大军。所以我们通过实验知道声音可以在那里传播。

事实上，火星是仅有的两颗我们实际测量过声速的行星之一。2022 年实验，NASA 的“毅力号”火星车向岩石发射激光，等待麦克风听到由此产生的冲击波。就像在地球上一样，声音的速度会因温度和海拔高度而变化，但火星车进行的实验发现，杰泽罗陨石坑的声音速度平均约为240米/秒（每小时 540 英里）。

随着火星上昼夜交替，由于温度下降，声速变化了约 10%。不过，火星上的声音仍然很奇怪。由于声音在低压下通过二氧化碳传播，火星上可听带宽内的声速会发生变化。

“对于频率高于~240 Hz（略低于钢琴的中央 C）的声波，CO₂通过碰撞激活的振动模式没有时间放松它们的能量，”该团队在他们的论文中解释道。纸“事实证明，在火星上，240 Hz 以上的频率比低频传播速度快 10 米/秒以上。与低音相比，高音会更早到达，这可能会在火星上带来独特的聆听体验。”

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