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（原標(biāo)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）

據(jù)中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該院方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)近日在火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜康淖Ｈ谔栔憛^(qū)，發(fā)現(xiàn)位于地下10至35米深處的多層傾斜沉積結(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最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果已在國際知名期刊《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表。

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，人類對火星的探測已取得許多重大成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的高緯度或極地區(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，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為重要。

△3.8億年前的火星假想圖。藍(lán)色區(qū)域顯示了已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線。（來源：羅伯特·席爾瓦）

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在烏托邦平原南部成功著陸，搭載了用于探測地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰的新型火星次表層穿透雷達(dá)。研究顯示，祝融號行駛的路線位于前人推測的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、祝融號火星車著陸點(diǎn)及四條可能的古海岸線

研究團(tuán)隊(duì)通過對祝融號雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)的分析，在火星車行駛路徑下地表以下10至35米深度范圍內(nèi)，識別出76個(gè)地下傾斜反射體。這些反射體分布均勻且廣泛，覆蓋范圍超過1.3千米，均呈現(xiàn)向北方低地方向傾斜的特征，傾角范圍為6°至20°，平均傾角為14.5°。在同一深度層中，這些反射體在相同位置還表現(xiàn)出平行分布的現(xiàn)象。這些層狀結(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可能的成因。這一發(fā)現(xiàn)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，這種沉積結(jié)構(gòu)只有在持續(xù)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)歷了一段長期溫暖濕潤的氣候時(shí)期，這表明火星一度維持了適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，研究發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物的電介質(zhì)特性與地球上由細(xì)砂和中砂顆粒組成的沉積物的介電常數(shù)一致，進(jìn)一步證實(shí)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(dá)圖像；（B）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（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)水消逝，沉積作用停止。隨后，長期的物理和化學(xué)風(fēng)化作用改變了巖石和礦物的性質(zhì)，最終形成了火星表面的土壤覆蓋層。

這次發(fā)現(xiàn)具有重要意義，它不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從極端的極地地區(qū)擴(kuò)展到了更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，還證實(shí)了火星曾經(jīng)適宜居住。如果這一區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水可能以地下冰的形式被封存，這將為火星基地的水資源利用提供新的可能性，同時(shí)也會降低建設(shè)及維護(hù)成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的珍貴歷史記錄，研究它們有助于我們理解火星氣候從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過程。這些發(fā)現(xiàn)將為指導(dǎo)人類改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)可持續(xù)的火星居住提供重要依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）