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（原標(biāo)題：中國“祝融號(hào)”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(duì)近日發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球?yàn)跬邪钇皆喜孔Ｈ谔?hào)著陸區(qū)地層深處存在的多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球沿海地區(qū)的沉積物高度相似，為火星中低緯度曾存在古代海洋提供了最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究成果已發(fā)表在國際知名期刊《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

火星因其地質(zhì)特征與地球相似、具備季節(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(duì)火星的探測已取得許多重要成果，但多數(shù)發(fā)現(xiàn)集中在環(huán)境極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。圍繞火星北部低地曾存在浩瀚古代海洋的科學(xué)爭議仍未解決，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，已消失的Deuteronilus古海洋及其海岸線（藍(lán)色區(qū)域）。中國祝融號(hào)火星車著陸點(diǎn)（黃色星標(biāo)）與NASA毅力號(hào)著陸點(diǎn)（橙色星標(biāo)）位置示意圖（圖片來源：Robert Citron）

中國首輛火星車祝融號(hào)于2021年5月15日在火星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(dá)。祝融號(hào)探測路線位于前人推測可能存在的古海洋海岸線北側(cè)約280公里處，海拔比該海岸線低約500米。

圖中展示了火星烏托邦平原地圖、祝融號(hào)著陸點(diǎn)及四條可能的古海岸線

研究團(tuán)隊(duì)通過對(duì)祝融號(hào)探測器雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)的分析，在著陸點(diǎn)地表以下10至35米深度范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)了76個(gè)傾斜反射體。這些反射體分布均勻且空間范圍超過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°。在相同位置不同深度可觀察到多個(gè)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)成像特征十分相似，排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。這些沉積物的廣泛存在表明，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，并形成了前積層，這種結(jié)構(gòu)只能在長期穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成。

該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)，還揭示了火星歷史上曾經(jīng)歷長期溫暖濕潤的氣候時(shí)期。此外，探測到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(shí)了其海洋沉積性質(zhì)。

圖A為澳大利亞Shark Bay濱海沉積物探地雷達(dá)圖像，圖B為祝融號(hào)火星探測器雷達(dá)剖面圖（圖片來自：Robert Citron）

祝融號(hào)著陸點(diǎn)傾斜沉積結(jié)構(gòu)形成過程示意圖（A）潮汐沉積作用下的分層結(jié)構(gòu)；（B）古代海岸線后退后液態(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性質(zhì)，導(dǎo)致火星表面的土壤覆蓋。因此，沉積物被當(dāng)前火星表面土壤覆蓋。

這次發(fā)現(xiàn)的重大意義在于，不僅在火星高寒地區(qū)找到了液態(tài)水的證據(jù)，更在更適合人類活動(dòng)的中低緯度地區(qū)進(jìn)行了探測，證實(shí)了火星曾經(jīng)是宜居的星球。如果在火星某個(gè)區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候的變化，大量水分可能以冰的形式被封存在地下，這對(duì)未來火星基地的水資源利用具有重要參考價(jià)值，同時(shí)也將大大降低基地的建設(shè)和維護(hù)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，從而為改造火星環(huán)境、實(shí)現(xiàn)人類在火星的長期可持續(xù)居住提供科學(xué)依據(jù)。

總臺(tái)央視記者帥俊全、褚爾嘉