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

中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該研究院方廣有研究員領導的月球與火星探測雷達研究團隊近日發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)的地層深處存在多層傾斜沉積結構。這些地質特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了迄今最直接的地下證據(jù)。該研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，發(fā)表時間為北京時間2025年2月25日。

火星因其與地球類似的地質特征、顯著的季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律，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諸多里程碑式成果，但這些發(fā)現(xiàn)主要集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域。圍繞火星北部低地是否曾存在浩瀚古代海洋的爭論至今未有定論，因此獲取火星古海洋直接證據(jù)顯得尤為重要。

△火星36億年前的假想圖。藍色區(qū)域顯示了已消失的古海洋與海岸線。橙色星標表示中國祝融號火星車著陸點，黃色星標是NASA毅力號火星車著陸點（圖片來源：Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在火星烏托邦平原南部著陸，搭載了中科院空天信息創(chuàng)新研究院研制的火星次表層穿透雷達，用于探測地下結構和可能存在的水冰。祝融號行駛路線位于科學家推測的古海洋海岸線以北約280公里處，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

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，在火星車沿地表以下10至35米深度范圍內識別出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，傾角范圍在6度至20度之間，平均為14.5度，并在相同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特征極為相似，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。大量存在表明，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，這種結構僅能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成，而非僅靠局部短暫的融水現(xiàn)象。

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的地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過的長期溫暖濕潤氣候，意味著火星曾維持適宜液態(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。

△火星上探測到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對比 (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示意圖 (A) 潮汐沉積作用下的分層結構；(B) 隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后長期物理和化學風化改變了巖石和礦物的性質，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。

本次發(fā)現(xiàn)的最大突破在于，將火星液態(tài)水的證據(jù)從高緯度的極地地區(qū)擴展到了中低緯度更適合人類活動的地區(qū)，從而證實了火星曾經(jīng)是宜居的星球。這一發(fā)現(xiàn)表明，如果該區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，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，為未來在火星基地進行水資源利用提供了可能性，也將大大降低火星基地的建設和維護成本。此外，這些古海洋沉積物不僅保留了火星氣候變化的歷史信息，研究這些沉積物還有助于我們理解火星從溫暖濕潤的過去轉變?yōu)楹涓稍锏默F(xiàn)在的過程，從而為人類如何改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星的長期可持續(xù)居住提供重要參考。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）