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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(lǐng)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)的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結(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)成果已發(fā)表在國際權(quán)威期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，具體發(fā)表日期為2025年2月25日。

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的成就，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，并且關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終未有定論。因此，獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為關(guān)鍵。

△火星36億年前的假想圖。藍色區(qū)域顯示了現(xiàn)已消失的Deuteronilus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（圖片來源: Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在火星成功著陸，其搭載的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)和潛在的水冰。祝融號探測路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線以北約280千米處，其海拔比該海岸線低約500米。

△烏托邦平原地圖、祝融號火星車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。這些反射體的分布范圍超過1.3千米，且在相同位置的不同深度均可觀察到多個平行分布的層狀結(jié)構(gòu)。這些特征與地球沿海沉積物的雷達成像結(jié)果高度一致，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。這些沉積物的廣泛存在表明，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，這種現(xiàn)象只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中發(fā)生，而非僅限于局部和短暫的融水現(xiàn)象。

該研究不僅為火星北部平原曾存在古代海洋提供了關(guān)鍵的地下證據(jù)，還揭示了火星歷史上可能存在過長期溫暖濕潤的氣候時期。這意味著火星曾經(jīng)歷過適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓環(huán)境。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所具有的介電常數(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(jié)構(gòu)形成過程的示意圖(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)，最終形成了當前的火星表面土壤。因此，沉積物被當前的火星表面土壤所覆蓋。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）

1. 此次發(fā)現(xiàn)具有重大意義，不僅在火星上找到了液態(tài)水的證據(jù)，而且將研究范圍從高寒地區(qū)擴展到了適合人類生活的中低緯度地區(qū)，從而證實了火星曾經(jīng)適宜人類居住。如果這一區(qū)域曾有海洋存在，隨著氣候的變化，大量水分可能以地下冰的形式被封存在地底下，為未來的火星基地提供水資源存儲的可能性，同時也將降低建設及維護成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史信息，研究它們有助于我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥環(huán)境的轉(zhuǎn)變過程，從而為改造火星環(huán)境、實現(xiàn)人類在火星的長期可持續(xù)居住提供科學依據(jù)。