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（原標題：中國"祝融號"又有新發(fā)現！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，由方廣有研究員領導的月球與火星探測雷達研究團隊發(fā)現，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。這項研究結果于2025年2月25日在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發(fā)表。

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)律而被科學家視為人類星際移民的理想目標。過去幾十年，人類對火星的探測已經取得了眾多具有里程碑意義的成果，但這些發(fā)現大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，并且關于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學爭論至今仍未解決。因此，獲取火星古海洋的直接證據變得尤為重要。

火星36億年前的假想圖顯示，藍色區(qū)域代表了現已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線，而橙色星標則標記著中國祝融號火星車的著陸點（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設備，用于探測地下結構和可能存在的水冰。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，以及四條可能的古海岸線的分布示意圖。

研究團隊通過對祝融號雷達低頻通道實測數據的分析，在火星車途經地表以下10至35米深度范圍內，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。這些層狀結構與地球沿海沉積物的雷達成像特征極為相似，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，并形成了海岸線前積層，這種現象僅在持久穩(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象。

該項研究不僅為火星北部平原曾存在古代海洋提供了關鍵的地下證據，還揭示了火星曾經經歷過的長期溫暖濕潤的氣候條件，這意味著火星曾經維持過適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓環(huán)境。此外，研究發(fā)現的海岸線沉積物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，這也進一步證實了其海洋沉積物的性質。

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。隨后經過長期的物理和化學風化作用，改變了巖石和礦物的性質，最終形成了火星表面的土壤覆蓋層。

本次發(fā)現的重大意義在于，將火星液態(tài)水的證據從高緯度的極地地區(qū)擴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適宜人類居住提供了有力證據。這些發(fā)現表明，如果該區(qū)域曾經存在過海洋，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和維護的成本。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)境轉變?yōu)楹涓稍锏?，從而為人類如何改造火星環(huán)境、實現火星的可持續(xù)居住提供重要參考。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）