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（原標題：中國“祝融號”又有新發(fā)現(xiàn)：火星中低緯度曾有古代海洋）

據(jù)中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院消息，該院方廣有研究員領(lǐng)導(dǎo)的月球與火星探測雷達研究團隊通過祝融號著陸區(qū)的地下10至35米深度探測，發(fā)現(xiàn)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直接的地下證據(jù)。相關(guān)成果已發(fā)表在《美國國家科學(xué)院院刊》（PNAS）上。

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。過去幾十年，人類對火星的探測取得了諸多重要成果，但大多集中在環(huán)境極端寒冷的高緯度或極地區(qū)域。關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的科學(xué)辯論依然存在，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36億年前的假想圖顯示，藍色區(qū)域代表已消失的Deuteronilus古海洋和海岸線（圖片來源: 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(jié)構(gòu)和水冰的火星次表層穿透雷達。祝融號探測路線位于前人推測的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。

烏托邦平原地圖顯示祝融號著陸點和四條可能的古海岸線（圖片來源: Robert Citron）。

研究團隊通過對祝融號雷達低頻通道實測數(shù)據(jù)的分析，在火星車沿途地表以下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，均呈向北方低地方向傾斜的特征，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可觀測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成像結(jié)果高度一致，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。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，而非僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。

該研究不僅揭示了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，這意味著火星曾長期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件。此外，研究發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上由細砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，這也進一步證實了其海洋沉積物的性質(zhì)。

（圖片說明：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(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。隨后長期物理和化學(xué)風(fēng)化改變了巖石和礦物的性質(zhì)，導(dǎo)致火星表面層的形成，最終被當(dāng)前的火星表面土壤覆蓋。

這次發(fā)現(xiàn)具有重要價值，不僅在極地等高寒地區(qū)發(fā)現(xiàn)了液態(tài)水的證據(jù)，更在更適宜人類居住的地方找到了這些證據(jù)，證實了火星曾經(jīng)適宜居住。如果該區(qū)域曾經(jīng)存在過海洋，隨著氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，這將為火星基地提供地下水，并且大大降低建設(shè)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，從而指導(dǎo)人類如何改造火星環(huán)境，實現(xiàn)長期可持續(xù)居住。

（總臺央視記者 帥俊全 褚爾嘉）