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（原標題：中國“祝融號”有新發(fā)現(xiàn)！火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋）

中國科學院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該研究院方廣有研究團隊發(fā)現(xiàn)，位于火星北半球烏托邦平原南部祝融號著陸區(qū)的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結構。這些地質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)。這項研究成果已發(fā)表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

火星因其與地球相似的地質特征、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。過去幾十年里，人類對火星的探測取得了諸多里程碑式的成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。關于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學辯論至今仍未解決，因此獲取火星古海洋的直接證據(jù)顯得尤為重要。

△36億年前火星的假想圖。藍色區(qū)域顯示了已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線。橙色星標表示中國祝融號火星車的著陸點，黃色星標是NASA毅力號火星車的著陸點（來源：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，搭載了用于探測地下結構和可能存在的水冰的火星次表層穿透雷達。研究路線位于前人推測的可能存在的古海洋海岸線以北約280公里處，海拔比該海岸線低約500米。

△烏托邦平原地圖、祝融號著陸點及四條可能的古海岸線

研究團隊通過分析祝融號雷達低頻通道的實測數(shù)據(jù)，在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內發(fā)現(xiàn)了76個傾斜反射體。這些反射體在空間上分布廣泛且均勻，覆蓋范圍超過1.3千米，均呈向北方低地方向傾斜的特征，傾角在6°至20°之間，平均傾角為14.5°。在同一位置的不同深度上，可以觀察到多個平行分布的反射體。這些層狀結構與地球沿海沉積物的雷達成像結果非常相似，排除了風成沙堆、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，風浪驅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。這種結構只能在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中形成，而不僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。

除了提供火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地下證據(jù)外，這項研究還揭示了火星曾經歷過長期溫暖濕潤的氣候時期，這意味著火星曾維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物的電介質特性與地球上由細砂和中砂顆粒組成的沉積物一致，進一步證實了其海洋沉積物的性質。

△火星上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圖像；（B）祝融號火星次表層穿透雷達低頻通道雷達剖面圖

△祝融號著陸點傾斜沉積結構形成過程的示意圖。（A）潮汐沉積作用下的分層結構；（B）隨著古代海岸線后退，液態(tài)水消失，沉積作用停止。隨后，長期的物理和化學風化改變了巖石和礦物的性質，導致火星表面層的形成。因此，沉積物被當前的火星表面土壤覆蓋。

這次發(fā)現(xiàn)的重要意義在于，不僅在火星極為寒冷且人跡罕至的地區(qū)發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水的證據(jù)，更在更適宜人類活動的中低緯度地區(qū)找到了這些證據(jù)，證實了火星曾經適宜居住的結論。如果這一區(qū)域曾經存在海洋，隨著氣候變遷，大量淡水可能以地下冰的形式被封存，為未來火星基地的水資源利用提供了潛力，同時也將大大降低火星基地的建設和維護成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史信息，研究這些沉積物有助于我們理解火星如何從溫暖濕潤的環(huán)境轉變?yōu)楹涓稍锏臍夂?，從而為人類改造火星環(huán)境、實現(xiàn)火星長期可持續(xù)居住提供科學依據(jù)。

（總臺央視記者帥俊全褚爾嘉）

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