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（原標(biāo)題：中國"祝融號"取得重要發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度地區(qū)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)的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球沿海沉積物高度相似，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了迄今為止最直接的地下證據(jù)。這項(xiàng)研究結(jié)果已于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首選目標(biāo)。過去幾十年，人類對火星的探測取得了許多里程碑式的成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，并且圍繞火星北部低地是否存在浩瀚古代海洋的爭論至今未有定論，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)顯得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示了已消失的Deuteronilus古海洋及其海岸線。橙色星標(biāo)表示中國祝融號火星車的著陸點(diǎn)，黃色星標(biāo)是NASA毅力號火星車的著陸點(diǎn)（圖片來源：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成功著陸，并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(dá)設(shè)備。祝融號行駛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(diǎn)及四條可能的古海岸線示意圖

研究團(tuán)隊(duì)通過分析祝融號雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)，在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)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，傾角范圍在6°至20°之間，平均傾角為14.5°。在同一位置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(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，而非僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。

本項(xiàng)研究不僅為火星北部平原曾存在古代海洋提供了關(guān)鍵的地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期，這意味著火星一度維持適宜液態(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)。

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

祝融號著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖（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)具有重要意義，不僅在火星高寒地區(qū)找到了液態(tài)水的證據(jù)，更擴(kuò)展到了火星上更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，證實(shí)了火星曾經(jīng)適宜居住的結(jié)論。如果這一區(qū)域曾經(jīng)有過海洋，隨著氣候的變遷，大量水分可能以地下冰的形式被永久封存，為未來火星基地提供水資源利用的可能，同時也將大大降低基地建設(shè)和維護(hù)的成本。此外，這些古海洋沉積物保留了火星氣候變化的歷史信息，通過研究這些沉積物，我們能夠更好地理解火星氣候從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過程，從而為改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類在火星的長期可持續(xù)居住提供科學(xué)依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全、褚爾嘉）