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（原標(biāo)題：中國(guó)"祝融號(hào)"又有新發(fā)現(xiàn)：火星中低緯度地區(qū)曾有古代海洋）

據(jù)中國(guó)科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該院方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測(cè)雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)近日在位于火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜康淖Ｈ谔?hào)著陸區(qū)，發(fā)現(xiàn)了一處位于地下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)。該研究結(jié)果已于2025年2月25日在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(fā)表。

火星因其地質(zhì)構(gòu)造與地球相似、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律的特征，被科學(xué)家視為人類(lèi)星際移民的理想目標(biāo)。過(guò)去幾十年，人類(lèi)對(duì)火星的探測(cè)取得了諸多里程碑式的成就，但這些發(fā)現(xiàn)主要集中在環(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經(jīng)存在過(guò)浩瀚海洋的辯論至今未有定論，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為重要。

如下所示為火星36億年前的假想圖，藍(lán)色區(qū)域顯示了已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線的分布情況，橙色星標(biāo)表示中國(guó)祝融號(hào)火星車(chē)的著陸點(diǎn)，黃色星標(biāo)是NASA毅力號(hào)火星車(chē)的著陸點(diǎn)。

中國(guó)首輛火星車(chē)祝融號(hào)于2021年5月15日在火星的烏托邦平原南部成功著陸，搭載了中國(guó)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。研究團(tuán)隊(duì)推測(cè)，祝融號(hào)行駛的路線距離可能存在的古海洋海岸線大約有280千米，且海拔比該海岸線要低約500米。

如下所示為烏托邦平原地圖、祝融號(hào)火星車(chē)著陸點(diǎn)以及四條可能的古海岸線分布圖。

研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)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(chē)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。這些反射體的分布范圍超過(guò)1.3千米，空間分布均勻且廣泛。所有反射體均呈現(xiàn)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°。在同一位置的不同深度均可觀測(cè)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)成像結(jié)果高度一致，其一致性和物理特性排除了風(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(dòng)的沿岸輸送為海岸線提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成了海岸線前積層，這種結(jié)構(gòu)只有在具備持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境時(shí)才能形成，而不僅僅是在局部和短暫的融水現(xiàn)象中出現(xiàn)。

該項(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(guò)長(zhǎng)期溫暖濕潤(rùn)的氣候時(shí)期，這意味著火星曾長(zhǎng)期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，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(xì)砂和中砂顆粒組成的介電常數(shù)一致，這也進(jìn)一步證實(shí)了其海洋沉積物的性質(zhì)。

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

如下所示為祝融號(hào)著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過(guò)程的示意圖，（A）表示潮汐沉積作用下形成的分層結(jié)構(gòu)，（B）表示隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后，長(zhǎng)期的物理和化學(xué)風(fēng)化作用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。

小編這次在火星探測(cè)任務(wù)中發(fā)現(xiàn)的重要成果，不僅在技術(shù)層面上具有重大價(jià)值，更在科學(xué)認(rèn)知上具有突破意義。這一發(fā)現(xiàn)的重大價(jià)值在于，將我們對(duì)火星環(huán)境的了解從高緯度、人類(lèi)難以到達(dá)的極地區(qū)域，擴(kuò)展到了更適宜人類(lèi)活動(dòng)的低緯度地區(qū)，從而證明了火星曾經(jīng)是一個(gè)適宜人類(lèi)生存的星球。這一發(fā)現(xiàn)的重要意義在于，如果這一區(qū)域曾經(jīng)存在過(guò)海洋，那么隨著氣候變遷，大量水資源可能以冰川形式被長(zhǎng)期封存，為未來(lái)的火星基地提供水資源利用的可能性，也將極大地降低火星基地建設(shè)和維護(hù)的成本。此外，這些古海洋沉積物不僅保存了火星氣候變化的歷史信息，研究它們還有助于我們理解火星氣候從溫暖濕潤(rùn)向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變過(guò)程，這將為人類(lèi)如何改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)火星的可持續(xù)性居住提供重要的科學(xué)依據(jù)。

（總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉）