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（原標題：中國“祝融號”又有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度曾存在古代海洋）

中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該院方廣研究員領導的月球與火星探測雷達研究團隊通過"祝融號"著陸區(qū)地下10至35米深處的探測，發(fā)現(xiàn)了多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度曾存在古代海洋提供了最直接的地下證據(jù)。相關研究成果已發(fā)表在《美國國家科學院院刊》。

火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律而被視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探測取得了許多重要成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)集中在極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。圍繞火星北部低地曾存在古代海洋的科學辯論依然存在，因此獲取火星古海洋直接證據(jù)的重要性不言而喻。

△3.8億年前火星假想圖。藍色區(qū)域顯示已消失的古海洋及其海岸線。橙色星標表示"祝融號"火星車著陸點，黃色星標是NASA"毅力號"火星車著陸點（來源：羅伯特·齊頓）

2021年5月15日，中國首輛火星車"祝融號"在烏托邦平原南部著陸，搭載有"祝融號"次表層穿透雷達，用于探測地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰。其行駛路線位于前人推測的古海洋海岸線以北約280公里，海拔比該海岸線低約500米。

△烏托邦平原地圖、"祝融號"著陸點及四條可能的古海岸線

研究團隊通過分析"祝融號"雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)，在著陸點下方10至35米深度范圍內(nèi)識別出76個地下傾斜反射體。這些反射體分布廣泛且均勻，覆蓋范圍超過1.3千米，均向北方低地方向傾斜，傾角在6°至20°之間，平均傾角為14.5°，且在相同位置的不同深度均可觀察到平行分布的反射體。其結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達成像高度相似，排除了風成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因的可能性。大規(guī)模存在表明，風浪驅(qū)動的沿岸輸送為海岸線提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成了前積層，這種結(jié)構(gòu)只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成。

該項研究不僅為火星北部平原曾存在古代海洋提供了關鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，表明火星曾維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上由細砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

△火星探測發(fā)現(xiàn)的傾斜反射與地球海洋沉積物對比圖：(A) 澳大利亞Shark Bay濱海沉積物探地雷達圖像；(B) "祝融號"火星次表層穿透雷達低頻通道雷達剖面圖

△祝融號著陸點傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成示意圖：(A) 潮汐沉積作用下的分層結(jié)構(gòu)；(B) 隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后長期物理和化學風化改變了巖石和礦物的性質(zhì)，導致火星表面層的形成。因此，沉積物被當前的火星表面土壤覆蓋。

這次發(fā)現(xiàn)的最大意義在于，不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從極端環(huán)境的極地地區(qū)擴展到了更適宜人類活動的中低緯度區(qū)域，還證實了火星曾經(jīng)具備過宜居的環(huán)境。如果這一區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能會以地下冰的形式被封存，為未來在火星上建立基地提供水資源利用的可能，同時大大降低建設及維護基地的成本。此外，這些古海洋沉積物保留了火星氣候變化的珍貴歷史記錄，研究這些沉積物有助于我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過程，從而為人類如何改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供重要的科學依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）