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（原標題：中國“祝融號”發(fā)現(xiàn)火星中低緯度潛在古代海洋跡象）

2025年2月25日，《美國國家科學院院刊》發(fā)表的最新研究顯示，中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院方廣研究員領(lǐng)導(dǎo)的火星探測雷達研究團隊在祝融號著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)了一系列地下傾斜沉積結(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最直接的地下證據(jù)。這一研究成果首次在火星探測領(lǐng)域揭示了該區(qū)域可能存在古代海洋的直接地質(zhì)依據(jù)。

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)律而被視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，圍繞火星的探測活動已取得許多里程碑式成果，但多數(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曾存在大規(guī)模海洋的科學爭論至今未有定論，因此探索火星是否有古代海洋的直接證據(jù)具有重要意義。

火星36億年前的假想圖顯示，已消失的古海洋區(qū)域與其邊緣分布著祝融號著陸點（黃色星標）和NASA毅力號著陸點（橙色星標）。該圖生動地展現(xiàn)了火星早期環(huán)境的特色。

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著陸，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。研究團隊推測，祝融號行駛路線位于古代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。

研究團隊通過分析祝融號雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在其沿程地表以下10至35米深度范圍內(nèi)，存在76個地下傾斜反射體。這些反射體分布均勻，覆蓋范圍達1.3千米，呈現(xiàn)出向北方低地方向傾斜的獨特結(jié)構(gòu)。所有反射體的傾角均在6°至20°之間，平均傾角為14.5°，且在同一深度可觀察到多個平行分布的反射體。這種層理結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達成像特征高度一致。

研究團隊指出，這些沉積物的形成機制與地球沿岸輸送系統(tǒng)相似，表明火星北部平原曾存在由風浪驅(qū)動的沿岸泥沙輸運系統(tǒng)，形成了穩(wěn)定的前積層。這種環(huán)境特征只有在火星長期維持適宜液態(tài)水的濕潤氣候時才可能發(fā)生，因此這一發(fā)現(xiàn)不僅為火星古代海洋的存在提供了直接證據(jù)，也揭示了火星早期氣候演變的重要特征。

此項研究不僅確認了火星北部平原曾存在古代海洋，還揭示了火星歷史上曾經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期。此外，研究發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上細砂和中砂顆粒的特性高度一致，進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顯示，澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達圖像與祝融號火星次表層穿透雷達低頻通道剖面圖呈現(xiàn)出相似的分層結(jié)構(gòu)特征。

祝融號著陸點傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程的示意圖顯示，潮汐沉積作用下形成分層結(jié)構(gòu)，隨著古代海岸線的后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后，長期的物理和化學風化作用改變了巖石和礦物的性質(zhì)，最終形成了火星表面的土壤覆蓋層。

這次發(fā)現(xiàn)具有重大的意義，不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從高緯度地區(qū)擴展到了更適宜人類活動的中低緯度地區(qū)，還證實了火星曾經(jīng)適宜居住。如果這一區(qū)域曾經(jīng)有過的海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能被封存為地下冰，為火星基地的水資源存儲和利用提供了新的可能性，同時也將降低基地建設(shè)和維護的成本。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(zhuǎn)變過程，從而指導(dǎo)人類如何改造火星環(huán)境，實現(xiàn)其長期可持續(xù)的居住。

（總臺央視記者帥俊全、褚爾嘉）