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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）

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該研究院方廣研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達研究團隊通過祝融號著陸區(qū)的地下雷達探測，發(fā)現(xiàn)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)。該研究成果已發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》。

火星因其地質(zhì)特征與地球相似、存在季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律而被視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探測獲得了重要成果，但這些發(fā)現(xiàn)主要集中在環(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爭議至今未停，獲取火星古海洋直接證據(jù)顯得尤為重要。

火星36億年前的推測圖顯示，藍色區(qū)域暗示已消失的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。

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著陸，搭載了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。祝融號行駛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，海拔比該海岸線低約500米。

烏托邦平原地圖顯示，祝融號著陸點和四條可能的古海岸線的位置分布。

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，在著陸點沿地表以下10至35米深度范圍內(nèi)探測到了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，傾角在6°至20°之間，平均傾角為14.5°，且在相同位置的不同深度可觀察到多個平行分布的反射體。這些層狀結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達成像結(jié)果高度一致，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。

該研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，這意味著火星曾維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，探測到的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上細砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

探測到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對比圖顯示：(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(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，沉積物被當前的火星表面土壤覆蓋。

本次發(fā)現(xiàn)具有重要意義，不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從偏遠的極地?zé)o人區(qū)擴展到了更適合人類活動的中低緯度區(qū)域，還證實了火星曾經(jīng)適宜人類居住。如果該區(qū)域曾存在海洋，隨著氣候變遷，大量水資源可能以冰川形式被封存，為未來火星基地提供地下水存儲，從而大幅降低建設(shè)與維護成本。此外，這些古海洋沉積物記錄了火星氣候變化的歷史軌跡，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，從而指導(dǎo)人類改造火星環(huán)境，實現(xiàn)其長期可持續(xù)居住。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）