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

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該研究院方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達(dá)研究團(tuán)隊通過"祝融號"著陸區(qū)的雷達(dá)探測，揭示了位于火星北半球烏托邦平原南部的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度曾存在古代海洋提供了最新直接證據(jù)。相關(guān)成果已于2025年2月25日在《美國國家科學(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)性變化和晝夜節(jié)律而被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里程碑式的成果，但多數(shù)發(fā)現(xiàn)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存在浩瀚海洋的科學(xué)辯論至今仍在繼續(xù)，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得至關(guān)重要。

△火星36億年前假想圖。藍(lán)色區(qū)域顯示了已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線。橙色星標(biāo)表示中國"祝融號"火星車著陸點，黃色星標(biāo)是NASA毅力號火星車著陸點（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，搭載了專為探測地下結(jié)構(gòu)和潛在水冰設(shè)計的火星次表層穿透雷達(dá)。研究路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線以北約280千米處，海拔比該海岸線低約500米。

△祝融號著陸點與四條可能的古海岸線及烏托邦平原地圖

研究團(tuán)隊通過對祝融號雷達(dá)低頻通道實測數(shù)據(jù)的分析，在火星車行駛路線以下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，均向北方低地方向傾斜，傾角在6°至20°之間，平均傾角為14.5°。在同一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(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達(dá)成像特征高度一致，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。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)只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成，而非僅限于局部和短暫的融水現(xiàn)象。

本研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵性地下證據(jù)，還揭示了火星歷史上經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候時期，表明火星曾經(jīng)適宜液態(tài)水存在。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)砂和中砂顆粒組成的沉積物一致，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 (A) 澳大利亞Shark Bay濱海沉積物的探地雷達(dá)圖像；(B) 祝融號火星次表層穿透雷達(dá)低頻通道雷達(dá)剖面圖

△祝融號著陸點傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖 (A) 在潮汐沉積作用下形成的分層結(jié)構(gòu)；(B) 隨著古代海岸線的后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后經(jīng)歷長期的物理和化學(xué)風(fēng)化作用，使火星表面層得以形成。因此，沉積物被當(dāng)前的火星表面土壤所覆蓋。

此次發(fā)現(xiàn)的最大意義在于，將火星液態(tài)水存在的證據(jù)不僅局限在火星高緯度的極地地區(qū)，還擴(kuò)展到了更適宜人類居住的中低緯度地區(qū)。這進(jìn)一步證實了火星曾經(jīng)是一個宜居的環(huán)境。如果這一區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，那么隨著氣候的變化，大量水分可能以地下冰的形式被封存，這將為未來的火星基地提供潛在的水資源利用途徑，并大幅降低基地建設(shè)和維護(hù)的成本。此外，這些古海洋沉積物不僅保留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從溫暖濕潤的過去轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏默F(xiàn)在是如何演變的。這些研究發(fā)現(xiàn)將為人類如何改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供重要的科學(xué)依據(jù)。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）