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（原標(biāo)題：中國“祝融號”重大新發(fā)現(xiàn)：火星中低緯度曾有古代海洋）

科學(xué)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(dǎo)的月球與火星探測雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)近日發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜孔Ｈ谔栔憛^(qū)地下10至35米深處存在多層傾斜結(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有力的地下證據(jù)。相關(guān)研究結(jié)果已在國際權(quán)威期刊《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，人類對火星的探測取得了眾多重要成果，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科學(xué)爭論至今仍未解決，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)至關(guān)重要。

△36億年前火星假想圖。藍(lán)色區(qū)域顯示已消失的Deuteronilus古海洋及其海岸線。橙色星標(biāo)表示中國祝融號火星車著陸點(diǎn)，黃色星標(biāo)是NASA毅力號火星車著陸點(diǎn)（來源：Robert Citron）

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，搭載著中科院空天信息創(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)和潛在水冰。研究路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線以北約280公里，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)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，在火星車途經(jīng)地表以下10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個傾斜反射體。這些反射體分布廣泛且均勻，覆蓋長度超過1.3千米，均向北方低地方向傾斜，傾角介于6°至20°，平均傾角為14.5°。在同一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(dá)成像特征非常相似，排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他形成原因。大規(guī)模存在表明，風(fēng)浪驅(qū)動的沿岸輸送提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成前積層。這種結(jié)構(gòu)只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成，而非僅靠局部短暫融水現(xiàn)象。

該項(xiàng)研究不僅證實(shí)了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星歷史上曾經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時(shí)期，這意味著火星曾適宜液態(tài)水存在。此外，發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上細(xì)砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，進(jìn)一步證實(shí)了其海洋沉積物的性質(zhì)。

△火星探測發(fā)現(xiàn)的傾斜反射與地球海洋沉積物對比：（A）澳大利亞Shark Bay濱海沉積物探地雷達(dá)圖像；（B）祝融號火星次表層雷達(dá)剖面圖（來源：Robert Citron）

△祝融號著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成示意圖：（A）潮汐沉積作用下的分層結(jié)構(gòu)；（B）古代海岸線后退導(dǎo)致液態(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性質(zhì)，最終形成火星表面土壤層。因此，沉積物被當(dāng)前火星表面覆蓋

此次發(fā)現(xiàn)具有重要的科學(xué)價(jià)值，它不僅將火星液態(tài)水存在的證據(jù)從高緯度極地區(qū)域擴(kuò)展到了更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，也充分證明了火星曾經(jīng)是適宜人類居住的。這一發(fā)現(xiàn)意義重大，因?yàn)槿绻搮^(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能會以地下冰的形式被封存在地底下。這對于未來在火星基地進(jìn)行水資源利用和降低建設(shè)成本都具有重要的意義。此外，這些古海洋沉積物還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如何從溫暖濕潤的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏纳衬?，為人類改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供了寶貴的科學(xué)依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）