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（原標題：中國"祝融號"有了新發(fā)現(xiàn)：火星中低緯度曾有古代海洋）

2025年2月25日，《美國國家科學院院刊》發(fā)表的一項研究成果揭示，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院的研究團隊發(fā)現(xiàn)了火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地下10至35米深處存在的多層傾斜沉積結構。這些地質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)。該研究的發(fā)表標志著人類探測器首次在火星上發(fā)現(xiàn)了與地球類似的古海洋特征。

火星因其與地球相似的地質特征、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律而被科學家視為人類星際移民的首選目標。過去幾十年，人類對火星的探測取得了諸多重要成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域。關于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學爭論至今仍未解決，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為重要。

火星36億年前的推測圖顯示，藍色區(qū)域代表了已消失的古海洋及其海岸線。中國祝融號火星車的著陸點位于該推測圖中橙色星標位置，而NASA毅力號火星車的著陸點則位于黃色星標位置。

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，搭載了用于探測地下結構和潛在水冰的火星次表層穿透雷達。祝融號行駛路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線北偏280公里處，比該海岸線低約500米。

研究團隊通過對祝融號雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)的分析，在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個地下傾斜反射體。這些反射體分布廣泛且均勻，覆蓋范圍達到1.3千米以上，均呈向北方低地方向傾斜的特征，傾角范圍為6°至20°，平均傾角為14.5°。在同一位置的不同深度可觀察到多個平行分布的反射體，這些層理結構與地球沿海沉積物的雷達成像結果高度一致。

這些沉積物的形成機制與地球沿岸輸送機制相似，表明風浪驅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。這種結構特征只有在具備持久穩(wěn)定大型水體環(huán)境時才能形成，而非僅限于局部和短暫的融水現(xiàn)象。

該研究不僅證實了火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地質證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期。研究發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質特性與地球上由細砂和中砂顆粒組成的沉積物電介質特性一致，進一步驗證了其海洋沉積物的性質。

火星上探測到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對比圖顯示，(A) 澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達圖像；(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構形成過程的示意圖顯示，(A) 潮汐沉積作用下形成的分層結構；(B) 隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后經(jīng)歷長期的物理和化學風化作用，改變了巖石和礦物的性質，最終形成了火星表面的土壤覆蓋層。

這次發(fā)現(xiàn)的最大價值在于，不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從高寒地區(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)是宜居的星球。如果這一區(qū)域曾經(jīng)是海洋，那么隨著氣候的變化，大量水分可能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儲存的可能性，同時將大大降低基地建設和維護的成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變遷的歷史信息，研究這些沉積物將幫助我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉變過程，從而為人類改造火星環(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）