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（原標(biāo)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）

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，由方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達(dá)研究團(tuán)隊在火星北半球烏托邦平原南部的祝融號著陸區(qū)，通過月球與火星探測雷達(dá)發(fā)現(xiàn)，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，為火星中低緯度曾存在古代海洋提供了最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《美國國家科學(xué)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(xué)家視為人類星際移民的理想目標(biāo)。過去幾十年，人類對火星的探測取得了諸多里程碑成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)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科學(xué)爭論至今未有定論，因此獲取火星古代海洋的直接證據(jù)顯得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示，藍(lán)色區(qū)域代表了已消失的古海洋和海岸線，而橙色星標(biāo)則標(biāo)示了中國祝融號火星車的著陸點(diǎn)。黃色星標(biāo)則代表NASA毅力號火星車的著陸點(diǎn)。（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成功著陸，搭載有中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研制的火星次表層穿透雷達(dá)，用于探測地下結(jié)構(gòu)和潛在的水冰。研究團(tuán)隊推測，祝融號行駛路線位于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(diǎn)和四條可能的古海岸線的分布圖。（圖片來源：祝融號火星車著陸點(diǎn)和四條可能的古海岸線）

研究團(tuán)隊通過對祝融號雷達(dá)低頻通道實測數(shù)據(jù)的分析，在火星車沿地面以下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，傾角介于6°至20°之間，平均傾角為14.5°，且在同一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(dá)成像結(jié)果高度相似，排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因的可能性。大規(guī)模的沉積物存在表明，風(fēng)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)只有在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成，而非僅僅是局部和短暫的融水現(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(guān)鍵的地下證據(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(xì)砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，這也進(jìn)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。（圖片來源：澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像和祝融號火星次表層穿透雷達(dá)低頻通道雷達(dá)剖面圖）

祝融號著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程的示意圖。（圖片來源：潮汐沉積作用下形成的分層結(jié)構(gòu)和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(xué)風(fēng)化改變了巖石和礦物的性質(zhì)，導(dǎo)致火星表面層的形成。因此，沉積物被當(dāng)前的火星表面土壤覆蓋。）

小編從新聞報道中了解到，此次發(fā)現(xiàn)的最大意義在于，將火星液態(tài)水的科學(xué)證據(jù)從高緯度的極地地區(qū)擴(kuò)展到了更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，從而證實了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果這一區(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起來。這些被封存的水分不僅為未來的火星基地提供了一種水資源利用的可能性，還可能大大降低火星基地的建設(shè)和維護(hù)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，研究這些沉積物有助于我們理解火星如何從溫暖濕潤的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏默F(xiàn)狀。這些研究發(fā)現(xiàn)不僅有助于我們更好地理解火星的歷史演變，也為人類如何改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星的長期可持續(xù)居住提供了重要的科學(xué)依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）