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(原標(biāo)題:中國(guó)"祝融號(hào)"重大新發(fā)現(xiàn):火星中低緯度古海洋存在)
中國(guó)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(cè)雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)"祝融號(hào)"著陸區(qū)地下10至35米深度的探測(cè),發(fā)現(xiàn)火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜看嬖诙鄬觾A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,為火星中低緯度古海洋存在提供了最新證據(jù)。相關(guān)成果已在《美國(guó)國(guó)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)性氣候變化和晝夜節(jié)律,被視為人類(lèi)星際移民的理想目標(biāo)。過(guò)去幾十年,火星探測(cè)取得諸多重要成果,但多數(shù)集中在極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。關(guān)于火星北部低地曾存在浩瀚古代海洋的爭(zhēng)議仍未解決,因此獲取火星古海洋直接證據(jù)至關(guān)重要。
火星36億年前的假想圖顯示,Deuteronilus古海洋和海岸線區(qū)域曾存在水體環(huán)境。"祝融號(hào)"于2021年5月15日在烏托邦平原南部著陸,搭載著用于探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和潛在水冰的次表層穿透雷達(dá)。著陸點(diǎn)位于古海洋海岸線以北約280千米處,海拔比該區(qū)域低約500米。
研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)分析"祝融號(hào)"雷達(dá)低頻通道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),在著陸點(diǎn)下方10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個(gè)傾斜反射體。這些層狀結(jié)構(gòu)空間分布廣泛,覆蓋范圍超過(guò)1.3千米,均向北方低地方向傾斜,傾角6°至20°,平均傾角14.5°。在同一深度層中,同一位置可觀察到多個(gè)平行分布的反射體。
這些層狀結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的成像結(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。研究顯示,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,形成前積層,這種結(jié)構(gòu)需在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成。
該項(xiàng)研究不僅證實(shí)了火星北部平原曾存在古代海洋,還揭示了火星曾經(jīng)歷過(guò)長(zhǎng)期溫暖濕潤(rùn)的氣候期,表明火星適宜液態(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)特性與地球細(xì)砂和中砂顆粒一致,進(jìn)一步印證了其海洋沉積性質(zhì)。
研究成果不僅為火星古代海洋的存在提供了直接證據(jù),還表明火星曾長(zhǎng)期維持適宜液態(tài)水環(huán)境。祝融號(hào)次表層探測(cè)雷達(dá)的發(fā)現(xiàn),為探索火星古海洋環(huán)境、水文演化過(guò)程及其對(duì)生命演化的影響提供了關(guān)鍵線索。
火星探測(cè)器發(fā)現(xiàn)的傾斜反射與地球海洋沉積物的對(duì)比顯示,澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像與火星祝融號(hào)著陸點(diǎn)的傾斜反射體具有高度相似性。這不僅證實(shí)了火星沉積物的海洋性,也為研究火星地質(zhì)演化提供了新的視角。
祝融號(hào)著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成示意圖顯示,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)的意義重大,在于不僅將火星液態(tài)水的證據(jù)從高緯度極地地區(qū)擴(kuò)展到了更適合人類(lèi)活動(dòng)的中低緯度地區(qū),還證實(shí)了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果這一區(qū)域曾經(jīng)有過(guò)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這里,為未來(lái)火星基地的水資源利用提供了可能,也將大大降低火星基地的建設(shè)和維護(hù)成本。此外,這些古海洋巖石保存了火星氣候變化的歷史信息,研究這些巖石可以幫助我們了解火星如何從溫暖濕潤(rùn)的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏沫h(huán)境,進(jìn)而指導(dǎo)人類(lèi)如何改造火星環(huán)境,實(shí)現(xiàn)火星的長(zhǎng)期可持續(xù)居住。
(總臺(tái)央視記者 帥俊全 褚爾嘉)
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