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（原標題：中國祝融號探測器取得重大發(fā)現(xiàn)）

2025年2月25日，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院發(fā)布消息，稱該院方廣研究員領(lǐng)導的月球與火星探測雷達研究團隊在火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)地下10至35米深處的多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了迄今為止最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果已發(fā)表在國際著名期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

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，人類對火星的探測已取得諸多里程碑成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域。關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論至今未有定論，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)至關(guān)重要。

火星36億年前的假想圖顯示，藍色區(qū)域代表了現(xiàn)已消失的古海洋和海岸線。橙色星標表示中國祝融號火星車的著陸點，黃色星標是NASA毅力號火星車的著陸點。

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在烏托邦平原南部著陸，搭載有研制的火星次表層穿透雷達，用于探測地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰。祝融號行駛的路線位于前人提出可能存在的古海洋海岸線以北約280公里處，海拔比該海岸線低約500米。

烏托邦平原地圖、祝融號著陸點和四條可能的古海岸線的分布圖。

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)識別出76個地下傾斜反射體。這些反射體空間分布均勻且范圍超過1.3千米，所有反射體均呈現(xiàn)向北方低地方向傾斜的特征，傾角介于6°至20°之間、平均傾角為14.5°，且在相同位置的不同深度可觀測到多個平行分布的反射體。這些層理結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達成像結(jié)果十分相似，其一致性和物理特性排除了風成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。

這項研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，這意味著火星曾長期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，研究發(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，這也進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

傾斜反射與地球海洋沉積物的對比圖：(A) 澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達圖像；(B) 祝融號火星探測器低頻通道雷達剖面圖

祝融號著陸點傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖：(A) 潮汐沉積作用下形成的分層結(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。

火星液態(tài)水的最新證據(jù)發(fā)現(xiàn)具有重要價值，不僅擴展了其在高緯度寒冷地區(qū)發(fā)現(xiàn)的分布范圍，更將其研究范圍擴展至更適合人類活動的中低緯度地區(qū)。這證實了火星曾經(jīng)可能存在過適宜人類居住的環(huán)境。如果這一區(qū)域曾經(jīng)有過海洋，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起來，這為未來火星基地的水資源利用提供了可能性，也將大大降低火星基地的建設(shè)和維護成本。此外，這些古海洋沉積物保存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了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)火星的可持續(xù)性居住提供重要指導。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）