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（原標(biāo)題：中國“祝融號(hào)”發(fā)現(xiàn)新證據(jù)：火星中低緯度可能孕育古代海洋）

據(jù)中國科學(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(cè)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?hào)著陸區(qū)地下10至35米深處的多層傾斜沉積結(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有力的地下證據(jù)。相關(guān)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(xué)院院刊》發(fā)表。

火星因其地質(zhì)特征與地球相似、擁有季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律，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)火星的探索取得了許多里程碑式的成果，但這些發(fā)現(xiàn)主要集中在環(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)辯論至今仍在繼續(xù)，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得至關(guān)重要。

△火星36億年前的假想圖。藍(lán)色區(qū)域顯示了已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線。橙色星標(biāo)表示中國祝融號(hào)火星車的著陸點(diǎn)，黃色星標(biāo)是NASA毅力號(hào)火星車的著陸點(diǎn)（來源：Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號(hào)于2021年5月15日在火星成功著陸，搭載了中國科學(xué)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(cè)地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰。祝融號(hào)的行駛路線位于前人推測(cè)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(hào)火星車著陸點(diǎn)和四條可能的古海岸線

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)祝融號(hào)雷達(dá)低頻通道實(shí)測(cè)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)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(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。大規(guī)模存在的這種沉積物表明，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(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)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)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(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)。

△火星上探測(cè)到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對(duì)比 (A) 澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像；(B) 祝融號(hào)火星次表層穿透雷達(dá)低頻通道雷達(dá)剖面圖

△祝融號(hào)著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程的示意圖 (A) 潮汐沉積作用下的分層結(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。隨后長期的物理和化學(xué)風(fēng)化改變了巖石和礦物的性質(zhì)，導(dǎo)致火星表面層的形成。因此，沉積物被當(dāng)前的火星表面土壤覆蓋。

本次發(fā)現(xiàn)的重大意義在于，將火星液態(tài)水的證據(jù)從火星人跡罕至的極地地區(qū)擴(kuò)展到了更適宜人類活動(dòng)的中低緯度地區(qū)，證實(shí)了火星曾經(jīng)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(shè)和維護(hù)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(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏臍夂?，進(jìn)而指導(dǎo)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。

（總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉）