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（原標題：中國“祝融號”發(fā)現新證據：火星中低緯度可能孕育古代海洋）

據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導的月球與火星探測雷達研究團隊近日發(fā)現，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地下10至35米深處的多層傾斜沉積結構。這些地質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有力的地下證據。相關研究成果已于2025年2月25日在國際知名期刊《美國國家科學院院刊》發(fā)表。

火星因其地質特征與地球相似、擁有季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律，被科學家視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探索取得了許多里程碑式的成果，但這些發(fā)現主要集中在環(huán)境極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。關于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學辯論至今仍在繼續(xù)，因此獲取火星古海洋的直接證據變得至關重要。

△火星36億年前的假想圖。藍色區(qū)域顯示了已消失的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（來源：Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在火星成功著陸，搭載了中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院研制的火星次表層穿透雷達，用于探測地下結構和可能存在的水冰。祝融號的行駛路線位于前人推測的可能存在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、祝融號火星車著陸點和四條可能的古海岸線

研究團隊通過對祝融號雷達低頻通道實測數據的分析，在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內識別出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。這些層理結構與地球沿海沉積物的雷達成像高度一致，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。大規(guī)模存在的這種沉積物表明，風浪驅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，這種結構只有在持久穩(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象。

該項研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地下證據，還揭示了火星曾經經歷過長期溫暖濕潤的氣候期，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，發(fā)現的海岸線沉積物電介質特性與地球上由細砂和中砂顆粒的介電常數一致，進一步證實了其海洋沉積物的性質。

△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構形成過程的示意圖 (A) 潮汐沉積作用下的分層結構；(B) 隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后長期的物理和化學風化改變了巖石和礦物的性質，導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)現的重大意義在于，將火星液態(tài)水的證據從火星人跡罕至的極地地區(qū)擴展到了更適宜人類活動的中低緯度地區(qū)，證實了火星曾經是宜居的。如果這一區(qū)域曾存在海洋，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可能，也將大大降低火星基地的建設和維護成本。此外，這些古海洋沉積層保存了火星氣候變化的歷史記錄，研究這些沉積層有助于我們理解火星如何從溫暖濕潤的環(huán)境轉變?yōu)楹涓稍锏臍夂?，進而指導人類如何改造火星環(huán)境，實現火星的長期可持續(xù)居住。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）