你聽見過火星塵暴的聲音嗎？

（第一次聽到火星上的沙塵暴）

一輛火星探測器在火星表面捕捉到了這些飛舞的塵暴?；鹦菈m暴在這顆紅色星球的仲夏時(shí)節(jié)最為活躍?；鹦巧系膲m暴比地球上的塵暴要高得多——可達(dá)5英里(8公里)高。塵暴在這個(gè)沙漠世界的大片地區(qū)留下了縱橫交錯(cuò)的軌跡，研究火星的科學(xué)家們都注意到了這些軌跡。圖片來自NASA地球天文臺。

(資料圖)

沙塵暴是地球的老鄰居——沙漠行星“火星”的顯著特征。小型沙塵暴是一年中某些時(shí)候的常見景象，就像在地球上一樣。如圖所示，火星探測者歷來都只曾拍攝記錄下沙塵暴。科學(xué)家們才宣布“毅力號”火星探測器（ Mars rover Perseverance）在漫游火星時(shí)首次聽到了沙塵暴的聲音。毅力號成功記錄下沙塵和石礫扭在一起呈旋渦式飛揚(yáng)席卷的聲音。此外，它還獲取了圖像以及其他測量數(shù)據(jù)。不用擔(dān)心，火星探測車完好無損?？陀^地說，沙塵暴還是探測車的朋友。

下面是關(guān)于火星塵暴聲音的訊息:

某國際研究團(tuán)隊(duì)在《自然通訊》（Nature Communications）上發(fā)表了一篇經(jīng)過同行評審的論文，涉及新捕捉到的火星塵暴的聲音。這項(xiàng)新研究由國家航空航天局（NASA）和國家航空航天高級大學(xué)（National Higher French Institute of Aeronautics and Space）的行星科學(xué)家娜奧米·默多克（Naomi Murdoch）領(lǐng)導(dǎo)。

記錄火星塵暴

毅力號（Perseverance）使用它的桅桿式麥克風(fēng)（Mast Microphone）記錄沙塵暴的聲音，這個(gè)麥克風(fēng)是超級攝像機(jī)（SuperCam）的一部分。與此同時(shí)，超級攝像機(jī)（SuperCam）拍攝了延時(shí)圖像，毅力號（Perseverance）上的另一個(gè)儀器——MEDA環(huán)境站（MEDA environmental station）在塵暴經(jīng)過時(shí)測量出了氣壓的下降。MEDA環(huán)境站（MEDA environmental station）是專門送到火星上測量天氣和監(jiān)測火星表面的沙塵的儀器。

默多克（Murdoch）說，新的研究證實(shí)了她團(tuán)隊(duì)的信念——我們需要在其他行星上擁有“眼睛”和“耳朵”以便更好地了解它們。她說，多年來，我們的團(tuán)隊(duì)一直堅(jiān)信科學(xué)運(yùn)用傳聲器可以更好地了解火星大氣。這次與塵暴的邂逅證明了聲波數(shù)據(jù)在行星探測中的強(qiáng)大潛力。

普渡大學(xué)（ Purdue University）羅杰·維恩斯（Roger Wiens）領(lǐng)導(dǎo)的儀器小組首次發(fā)現(xiàn)了塵暴。他說，比起使用其他工具，我們能通過聲音學(xué)到更多東西。他們運(yùn)用規(guī)律性地讀數(shù)來發(fā)現(xiàn)其中奧秘。這個(gè)傳聲器給與了我們研究樣本，雖然這個(gè)樣本不是處于正常音速狀態(tài)下，但通過規(guī)律讀數(shù)，可以判斷其聲波速度大致接近10萬次/秒。這能幫助我們更清楚地窺見火星的原貌。

高等航空航天學(xué)院（ISAE-SUPAERO）的博士生吉萊爾·馬?。∕artin Gillier）補(bǔ)充道，塵暴音帶中的信息量非常大。我們不僅能聽到旋風(fēng)的聲音，還有成千上百的砂礫撞擊的聲音。

機(jī)遇號（Opportunity）采集火星塵暴的優(yōu)質(zhì)彩色圖，照片由藝術(shù)家唐·戴維斯(Don Davis)提供。欲知更多信息，可以登錄戴維斯（ Davis）的Facebook。

幸運(yùn)時(shí)刻

有了錄音和圖像，你就能身臨其境般地感受到火星上不停旋轉(zhuǎn)飛舞的沙塵。正如維恩斯（Wiens）所說:就像地球一樣，火星上不同地區(qū)的天氣也不同。使用所有的儀器和工具，尤其是傳聲器，能幫助我們對火星上的情況有一個(gè)具體的了解。

有機(jī)會錄下這次塵暴也有點(diǎn)幸運(yùn)，因?yàn)閭髀暺鞑皇且恢遍_著的。事實(shí)上，它每隔幾天只記錄三分鐘。盡管毅力號（ Perseverance ）自著陸以來已經(jīng)經(jīng)歷了100多次塵暴，但這是第一次在旋風(fēng)經(jīng)過時(shí)打開了傳聲器。

毅力號探測器（Perseverance rover）Navcam攝像機(jī)于2021年9月27日捕捉到的沙塵暴延時(shí)觀測圖。圖片來自默多克（Murdoch）等人/《自然通訊》（Nature Communications）/ CC BY 4.0。

火星塵暴的科學(xué)性

這些聲音、圖像和其他測量結(jié)果不僅僅是為了滿足人們對于火星在聽覺或視覺方面的興趣。它們也有很大的科學(xué)價(jià)值。盡管火星的大氣層比地球薄得多，但正如維恩斯（Wiens）指出的那樣，塵暴仍然可以上演一出“好戲”——我們可以看著壓力下降，聽著風(fēng)，然后有一點(diǎn)沉默，這沉默是風(fēng)暴之眼，然后再次聽到風(fēng)，并看著壓力上升。塵暴時(shí)的風(fēng)速很快，約為每小時(shí)25英里(40公里/小時(shí))，看起來與地球上的塵暴差不多。不同的是，火星上的氣壓要低得多以至于我們看起來一樣快的風(fēng)實(shí)際上只承受地球上相同風(fēng)速的1%左右的壓力。這不是一種強(qiáng)大的風(fēng)，但顯然足以將沙粒吹到空氣中形成沙塵暴。

可以放大查看。塵暴在火星上很常見。宇航局（NASA）的勇氣號探測器（Spirit rover）于2005年7月13日在古謝夫隕石坑（Gusev Crater ）發(fā)現(xiàn)了這些塵暴。圖片來自NASA/ JPL/ Texas A&M。

火星塵暴：火星探測車的朋友

研究人員還指出，引發(fā)塵暴的風(fēng)還不足以對未來人類棲息地（火星）構(gòu)成太大威脅。事實(shí)上，塵暴對于火星探索的早期努力而言是有用的。有很多次，塵暴帶來的風(fēng)吹走了勇氣號（Spirit ）和機(jī)遇號（Opportunity）探測器太陽能電池板上的沙子和灰塵。維恩斯（Wiens）說，在幾天到幾周的時(shí)間里，探測器的團(tuán)隊(duì)們會發(fā)現(xiàn)機(jī)器的電力緩慢下降，然后突然上升。這段時(shí)期正是沙暴風(fēng)吹過太陽能電池板的時(shí)候。

火星塵暴聲音的成功采集，賦予了毅力號（Perseverance）全新的工作維度。人們雖不能親臨現(xiàn)場、親自體驗(yàn)這些塵暴，但由聲入景已是退而求其次的最佳之法。

總而言之：有史以來第一次，探測器記錄下了沙漠世界火星上的塵暴聲音——一種由灰塵和沙礫組成的小型龍卷風(fēng)。此時(shí)此刻，用心聆聽吧!

BY:Paul Scott Andersonand

FY: 米粒

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