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（原標題：中國"祝融號"有了新發(fā)現(xiàn)：火星中低緯度曾有古代海洋）

2025年2月25日，《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表的一項研究成果揭示，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院的研究團隊發(fā)現(xiàn)了火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地下10至35米深處存在的多層傾斜沉積結(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)。該研究的發(fā)表標志著人類探測器首次在火星上發(fā)現(xiàn)了與地球類似的古海洋特征。

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首選目標。過去幾十年，人類對火星的探測取得了諸多重要成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)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，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為重要。

火星36億年前的推測圖顯示，藍色區(qū)域代表了已消失的古海洋及其海岸線。中國祝融號火星車的著陸點位于該推測圖中橙色星標位置，而NASA毅力號火星車的著陸點則位于黃色星標位置。

2021年5月15日，中國首輛火星車祝融號在烏托邦平原南部著陸，搭載了用于探測地下結(jié)構(gòu)和潛在水冰的火星次表層穿透雷達。祝融號行駛路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線北偏280公里處，比該海岸線低約500米。

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，在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個地下傾斜反射體。這些反射體分布廣泛且均勻，覆蓋范圍達到1.3千米以上，均呈向北方低地方向傾斜的特征，傾角范圍為6°至20°，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(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達成像結(jié)果高度一致。

這些沉積物的形成機制與地球沿岸輸送機制相似，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)特征只有在具備持久穩(wěn)定大型水體環(huán)境時才能形成，而非僅限于局部和短暫的融水現(xiàn)象。

該研究不僅證實了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地質(zhì)證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期。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組成的沉積物電介質(zhì)特性一致，進一步驗證了其海洋沉積物的性質(zhì)。

火星上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)形成過程的示意圖顯示，(A) 潮汐沉積作用下形成的分層結(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。隨后經(jīng)歷長期的物理和化學(xué)風化作用，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。

這次發(fā)現(xiàn)的最大價值在于，不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從高寒地區(qū)擴展到了更適宜人類活動的中低緯度區(qū)域，還證實了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果這一區(qū)域曾經(jīng)是海洋，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，為未來在火星上建立基地提供水資源儲存的可能性，同時將大大降低基地建設(shè)和維護的成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變遷的歷史信息，研究這些沉積物將幫助我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過程，從而為人類改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供重要的科學(xué)依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）