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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)表的一項研究成果顯示，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地下10至35米深處的多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)，與地球海岸沉積物高度相似。這些發(fā)現(xiàn)為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了最直接的地下證據(jù)。中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院方廣研究員領導的月球與火星探測雷達研究團隊完成了這一研究。

火星因其地質(zhì)構(gòu)造、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律與地球高度相似，因而被視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探測已取得諸多重大成就，但多數(shù)發(fā)現(xiàn)集中在極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。圍繞火星北部低地是否存在古代海洋的科學爭議至今未解，因此獲取火星古代海洋的直接證據(jù)具有重要意義。

火星36億年前的假想圖顯示，已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線位于藍色區(qū)域。中國祝融號火星車著陸點位于橙色星標位置，美國NASA毅力號著陸點位于黃色星標位置（圖片：Robert Citron）

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，搭載有中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研制的火星次表層穿透雷達，用于探測地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰。研究顯示，祝融號行駛路線位于前人推測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。

烏托邦平原地圖顯示祝融號著陸點及四條可能的古海岸線（圖片：祝融號火星車團隊）

研究團隊通過分析祝融號雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)，在地表以下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°至20°之間，平均傾角為14.5°。在同一位置不同深度可觀察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)模存在的這種沉積物表明，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)需在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成。

該項研究不僅證實了火星北部平原曾存在古代海洋，還揭示了火星歷史上經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，表明火星一度維持適宜液態(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組成的沉積物一致，進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

火星上探測到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對比（圖片：澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達圖像；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（圖片：潮汐沉積作用下的分層結(jié)構(gòu)；古代海岸線后退導致液態(tài)水消失，沉積作用停止，物理和化學風化作用導致火星表面層形成）

這一重大突破的意義在于，不僅將火星液態(tài)水的存在從寒冷的極地地區(qū)擴展到了更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，還證實了火星曾經(jīng)適宜居住的結(jié)論。這些發(fā)現(xiàn)為火星基地的水資源利用提供了新的思路，同時也降低了建設及維護成本。此外，這些古海洋沉積物不僅記錄了火星氣候變化的歷史，還為研究火星環(huán)境演變提供了寶貴的資料，有助于人類更好地改造火星環(huán)境，實現(xiàn)可持續(xù)的火星居住。

（總臺央視記者帥俊全褚爾嘉）

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