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（原標(biāo)題：中國"祝融號"又有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋）

中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，由方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達(dá)研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜孔Ｈ谔栔憛^(qū)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)。這項(xiàng)研究結(jié)果于2025年2月25日在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上發(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)律而被科學(xué)家視為人類星際移民的理想目標(biāo)。過去幾十年，人類對火星的探測已經(jīng)取得了眾多具有里程碑意義的成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，并且關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學(xué)爭論至今仍未解決。因此，獲取火星古海洋的直接證據(jù)變得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示，藍(lán)色區(qū)域代表了現(xiàn)已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線，而橙色星標(biāo)則標(biāo)記著中國祝融號火星車的著陸點(diǎn)（圖片來自Robert Citron）。

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，搭載有中科院空天信息創(chuàng)新研究院研制的穿透式雷達(dá)設(shè)備，用于探測地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰。研究顯示，祝融號行駛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。

烏托邦平原地圖和祝融號著陸點(diǎn)，以及四條可能的古海岸線的分布示意圖。

研究團(tuán)隊(duì)通過對祝融號雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)的分析，在火星車途經(jīng)地表以下10至35米深度范圍內(nèi)，識別出76個地下傾斜反射體。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，傾角介于6°至20°之間，平均傾角為14.5°，且在相同位置的不同深度均可觀測到多個平行分布的反射體。這些層狀結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達(dá)成像特征極為相似，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，這種現(xiàn)象僅在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成，而不僅僅是一些局部和短暫的融水現(xiàn)象。

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)歷過的長期溫暖濕潤的氣候條件，這意味著火星曾經(jīng)維持過適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓環(huán)境。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沉積物一致，這也進(jìn)一步證實(shí)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圖（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(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程的示意圖（A）潮汐沉積作用下的分層結(jié)構(gòu)；（B）隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后經(jīng)過長期的物理和化學(xué)風(fēng)化作用，改變了巖石和礦物的性質(zhì)，最終形成了火星表面的土壤覆蓋層。

本次發(fā)現(xiàn)的重大意義在于，將火星液態(tài)水的證據(jù)從高緯度的極地地區(qū)擴(kuò)展到了更適合人類活動的中低緯度地區(qū)，從而為火星是否曾經(jīng)適宜人類居住提供了有力證據(jù)。這些發(fā)現(xiàn)表明，如果該區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能以地下冰的形式被封存，這將為火星基地的水資源利用提供新的可能性，并大大降低基地建設(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信息，研究它們還有助于我們理解火星是如何從溫暖濕潤的環(huán)境轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍锏?，從而為人類如何改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)火星的可持續(xù)居住提供重要參考。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）