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（原標題：中國“祝融號”又有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度曾有古代海洋）

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(xiàn)，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地層深處存在的多層傾斜沉積結構。這些地質特征與地球沿海地區(qū)的沉積物高度相似，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)。相關研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

火星因其地質特征與地球相似、具備季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律而被視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探測已取得許多重要成果，但多數(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。圍繞火星北部低地曾存在浩瀚古代海洋的科學爭議仍未解決，因此獲取火星古海洋直接證據(jù)至關重要。

火星36億年前的假想圖顯示，已消失的Deuteronilus古海洋及其海岸線（藍色區(qū)域）。中國祝融號火星車著陸點（黃色星標）與NASA毅力號著陸點（橙色星標）位置示意圖（圖片來源：Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號于2021年5月15日在火星烏托邦平原南部著陸，搭載了用于探測地下結構和潛在水冰的火星次表層穿透雷達。祝融號探測路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線北側約280公里處，海拔比該海岸線低約500米。

圖中展示了火星烏托邦平原地圖、祝融號著陸點及四條可能的古海岸線

研究團隊通過對祝融號探測器雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)的分析，在著陸點地表以下10至35米深度范圍內發(fā)現(xiàn)了76個傾斜反射體。這些反射體分布均勻且空間范圍超過1.3千米，均向北方低地方向傾斜，傾角介于6°至20°之間，平均傾角為14.5°。在相同位置不同深度可觀察到多個平行分布的反射體。這些層理結構與地球沿海沉積物的雷達成像特征十分相似，排除了風成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。這些沉積物的廣泛存在表明，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，這種結構只能在長期穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成。

該研究不僅為火星北部平原曾存在古代海洋提供了關鍵的地下證據(jù)，還揭示了火星歷史上曾經(jīng)歷長期溫暖濕潤的氣候時期。此外，探測到的海岸線沉積物電介質特性與地球上由細砂和中砂顆粒組成的沉積物一致，進一步證實了其海洋沉積性質。

圖A為澳大利亞Shark Bay濱海沉積物探地雷達圖像，圖B為祝融號火星探測器雷達剖面圖（圖片來自：Robert Citron）

祝融號著陸點傾斜沉積結構形成過程示意圖（A）潮汐沉積作用下的分層結構；（B）古代海岸線后退后液態(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性質，導致火星表面的土壤覆蓋。因此，沉積物被當前火星表面土壤覆蓋。

這次發(fā)現(xiàn)的重大意義在于，不僅在火星高寒地區(qū)找到了液態(tài)水的證據(jù)，更在更適合人類活動的中低緯度地區(qū)進行了探測，證實了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果在火星某個區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能以冰的形式被封存在地下，這對未來火星基地的水資源利用具有重要參考價值，同時也將大大降低基地的建設和維護成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史信息，研究它們有助于我們理解火星從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉變過程，從而為改造火星環(huán)境、實現(xiàn)人類在火星的長期可持續(xù)居住提供科學依據(jù)。

總臺央視記者帥俊全、褚爾嘉