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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)。該研究成果已發(fā)表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上，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許多里程碑式的成就，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解，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)顯得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示，藍色區(qū)域代表了已消失的Deuteronilus古海洋及其海岸線。中國祝融號火星車的著陸點位于該假想圖中橙色星標位置，而NASA毅力號火星車的著陸點則位于黃色星標位置。圖片來源于Robert Citron。

2021年5月15日，中國首輛火星車祝融號在烏托邦平原南部成功著陸，搭載了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。研究團隊推測，祝融號行駛的路線位于前人提出的古海洋海岸線以北約280千米處，比該海岸線低約500米。

烏托邦平原地圖顯示了祝融號著陸點和四條可能的古海岸線。圖片來源于研究團隊。

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。這些反射體分布均勻且空間范圍超過1.3千米，均呈向北方低地方向傾斜的特征，傾角介于6°至20°之間，平均傾角為14.5°。在同一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。這些沉積物的大規(guī)模存在表明，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，這種結(jié)構(gòu)僅在持久穩(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)歷過分長期溫暖濕潤的氣候時期，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)特性與地球上由細砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，這也進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

兩張對比圖展示了火星上的傾斜反射與地球海洋沉積物的特性。圖A為澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達圖像，圖B為祝融號火星次表層穿透雷達低頻通道雷達剖面圖。圖片來源于研究團隊。

祝融號著陸點傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖顯示，潮汐沉積作用下形成分層結(jié)構(gòu)，隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后，長期的物理和化學風化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。

小編此次發(fā)現(xiàn)具有重要價值，不僅在火星液態(tài)水的證據(jù)方面拓展了研究范圍，還將其從高寒地區(qū)擴展到了更適宜人類活動的區(qū)域。這一發(fā)現(xiàn)表明火星曾經(jīng)具備了適宜人類生存的條件。如果該區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，那么隨著氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，為未來火星基地的水資源利用提供了潛力，也將大大降低火星基地的建設(shè)和維護成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史信息，研究這些沉積物有助于我們了解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥環(huán)境轉(zhuǎn)變的過程，從而為人類改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供重要參考。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）