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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)的地下10至35米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為止最直接的地下證據。相關成果已發(fā)表在國際權威期刊《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變得尤為關鍵。

△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構和潛在的水冰。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據的分析，在火星車沿途地表以下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構。這些特征與地球沿海沉積物的雷達成像結果高度一致，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鍵的地下證據，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特性與地球上由細砂和中砂顆粒所具有的介電常數一致，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的示意圖(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，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，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。