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（原標(biāo)題：中國“祝融號”又有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度古海洋的地下證據(jù)浮出水面）

2025年2月25日，中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新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)隊在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表重要研究。他們發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)地下10至35米深處的多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)與地球海岸沉積物高度相似。這一發(fā)現(xiàn)為火星中低緯度古海洋的存在提供了最直接的地下證據(jù)。這項研究揭示了火星地質(zhì)歷史的重要特征。

火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節(jié)性氣候變化和晝夜節(jié)律，被科學(xué)界視為人類星際移民的理想目標(biāo)。過去幾十年，人類對火星的探測取得了許多具有里程碑意義的成果，但大多數(shù)發(fā)現(xiàn)集中在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存在古代海洋的科學(xué)辯論持續(xù)至今，因此獲取直接的古海洋證據(jù)變得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示，Deuteronilus古海洋和海岸線的區(qū)域已消失。祝融號著陸點位于該區(qū)域以北約280千米處，海拔比該區(qū)域低約500米。這一位置可能暗示著古海洋沿岸的地質(zhì)活動。

研究團(tuán)隊通過分析祝融號雷達(dá)低頻通道實測數(shù)據(jù)，在著陸點沿地表以下10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個傾斜反射體。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。其大規(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)只有在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成。

該項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)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期，這意味著火星曾維持適宜液態(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表明，澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像與祝融號火星次表層穿透雷達(dá)低頻通道雷達(dá)剖面圖存在顯著相似性。這一對比進(jìn)一步支持了火星沉積物的海洋性。

祝融號著陸點處的傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖顯示，潮汐沉積作用下形成的分層結(jié)構(gòu)，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)，最終形成了當(dāng)前覆蓋在火星表面的土壤層。

這項研究不僅揭示了火星北部平原曾存在古代海洋的地質(zhì)特征，還為理解火星過去的氣候和地質(zhì)演變提供了重要證據(jù)。此外，發(fā)現(xiàn)的沉積物電介質(zhì)特性與地球海洋沉積物的特性高度一致，進(jìn)一步支持了火星存在古代海洋的可能性。

通過研究，科學(xué)家認(rèn)為火星表面的傾斜反射體是古代液態(tài)水作用的直接證據(jù)，這不僅為火星是否適宜人類星際移民提供了關(guān)鍵線索，也為解開火星地質(zhì)歷史的其他未解之謎奠定了基礎(chǔ)。

這次研究的最大價值在于，不僅在火星高緯度的極地地區(qū)發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水的證據(jù)，更將其研究范圍擴(kuò)展到了更適合人類活動的中低緯度區(qū)域。這一發(fā)現(xiàn)直接證明了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果這一地區(qū)曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存在地底。這些冰層的形成為未來在火星上建立基地提供了一種獨特的水資源利用途徑，也將大大降低基地建設(shè)和維護(hù)的成本。此外，這些古海洋沉積物不僅保存了火星氣候變化的歷史記錄，還為理解火星氣候從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉(zhuǎn)變提供了關(guān)鍵線索。這些信息對人類如何改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星的可持續(xù)性居住都具有重要的指導(dǎo)意義。

（總臺央視記者 帥俊全、褚爾嘉）