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（原標(biāo)題：中國“祝融號(hào)”有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋）

研究人員從中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院獲悉，該院方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測(cè)雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)在火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜康淖Ｈ谔?hào)著陸區(qū)，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，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了最直接的地下證據(jù)。該研究成果于2025年2月25日在《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(duì)火星的探測(cè)取得了許多里程碑式的成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)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(zhēng)論至今仍在，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)顯得尤為重要。

如圖所示，火星36億年前的假想圖顯示了現(xiàn)已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線。祝融號(hào)著陸點(diǎn)位于該假想圖中，與NASA毅力號(hào)火星車的著陸點(diǎn)相對(duì)應(yīng)。

中國首輛火星車祝融號(hào)于2021年5月15日在烏托邦平原南部著陸，搭載有用于探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和潛在水冰的火星次表層穿透雷達(dá)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，祝融號(hào)行駛路線位于前人推測(cè)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。

通過分析祝融號(hào)雷達(dá)低頻通道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在火星車沿地面以下10至35米深度范圍內(nèi)識(shí)別出76個(gè)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，傾角范圍在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(gè)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。這些沉積物的大規(guī)模存在表明，風(fēng)浪驅(qū)動(dòng)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)只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成，而非僅限于局部和短暫的融水現(xiàn)象。

該項(xiàng)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)，還揭示了火星歷史上經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時(shí)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)砂和中砂顆粒組成的沉積物一致，進(jìn)一步證實(shí)了其海洋沉積物的性質(zhì)。

該研究的成果表明，火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋。這一發(fā)現(xiàn)不僅為火星地質(zhì)演化提供了重要證據(jù)，也為人類探索火星提供了新的視角。此外，研究發(fā)現(xiàn)的氣候特征和沉積物特性還表明，火星曾長期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。

如圖所示，火星上的傾斜反射與地球海洋沉積物的對(duì)比顯示，澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像與火星次表層穿透雷達(dá)剖面圖具有高度相似性，進(jìn)一步驗(yàn)證了火星沉積物的海洋性。

祝融號(hào)著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖顯示，隨著潮汐作用的持續(xù)沉積，火星表面形成了分層結(jié)構(gòu)。當(dāng)古代海岸線后退時(shí)，液態(tài)水逐漸消失，沉積作用停止。隨后，長期的物理和化學(xué)風(fēng)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。

這一發(fā)現(xiàn)的重大意義在于，不僅將火星液態(tài)水存在的證據(jù)從高緯度極性地區(qū)擴(kuò)展到了更適合人類活動(dòng)的中低緯度區(qū)域，還為火星曾是宜居星球提供了直接證據(jù)。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，這為未來火星基地的水資源利用提供了可能性，同時(shí)也將大大降低火星基地建設(shè)和維護(hù)的成本。此外，這些古海洋沉積物還保存了火星氣候變化的歷史記錄，研究這些沉積物將有助于我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過程，從而為人類如何改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)火星的長期可持續(xù)居住提供重要指導(dǎo)。

（總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉）