「祝融號」新發現！　火星中低緯度曾存在古代海洋

▲36億年前的火星假想圖，兩顆星星分別代表祝融號和NASA毅力號着陸點。（圖／翻攝央視）

記者魏有德／綜合報導

大陸中科院空天信息創新研究院方廣有研究員帶領的月球與火星探測雷達研究團隊發現，火星北半球烏托邦平原南部，祝融號着陸區的地下10至35公尺深處，存在多層傾斜沉積結構。這些地質特徵與地球海岸沉積物高度相似，爲火星中低緯度地區曾存在古代海洋提供迄今爲止，最直接的地下證據。該成果25日在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上發表。

《央視》報導，中國首輛火星車「祝融號」於2021年5月15日着陸於烏托邦平原南部，搭載有中國科學院空天信息創新研究院研製的火星次表層穿透雷達，用於探測地下結構和可能存在的水冰。祝融號行駛的路線位於前人提出可能存在的古海洋海岸線以北約280千米（公里，下同）處，海拔比該海岸線低約500米（公尺，下同）。

▲火星烏托邦平原及4條可能的古海岸線。（圖／翻攝央視）

據瞭解，火星因其與地球相似的地質特徵、季節變化和晝夜規律，被地球科學家們視爲人類星際移民的首選目標。過去數十年，人類對火星的探測已取得諸多里程碑成果，但多集中在環境極端寒冷的火星高緯度或極地區域，同時，關於火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終存在，使得獲取火星古海洋的直接證據至關重要。

研究團隊分析祝融號雷達低頻通道實測數據，在火星車沿途地表以下10至35米深度範圍內識別出76個地下傾斜反射體。這些發射體空間分佈廣泛且均勻，覆蓋範圍超過1.3千米，所有反射體均呈現向北方低地方向傾斜的特徵，傾角介於6°至20°之間、平均傾角爲14.5°，且在相同位置的不同深度可觀測到多個平行分佈的反射體。

這些層理結構與地球沿海沉積物的雷達成像結果十分相似，其一致性和物理特性排除風成沙堆、熔岩管道或河流沖積等其他成因，其大規模存在揭示着，風浪驅動的沿岸輸送爲海岸線提供穩定的泥沙淨流入，並形成了海岸線前積層，這種結構只有在持久穩定的大型水體環境中才能形成，而非僅是局部和短暫的融水現象。

▲(A)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剖面圖。（圖／翻攝央視）

該研究一方面提供火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地下證據，還證明火星曾經歷過長期溫暖溼潤的氣候期，代表着火星曾長期維持適宜液態水存在的溫度和氣壓條件。此外，研究發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的介電常數一致，進一步證實其海洋沉積物的性質。

此發現的最大意義在於，火星「液態水」的證據從人跡罕至的極地地區，擴展到更適合人類活動的中低緯度地區，證實火星曾經是宜居的。假設這一區域曾存在海洋，隨着氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，爲未來火星基地的水資源利用提供無限可能，也將大幅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下火星氣候變化的歷史記錄，研究沉積物可幫助科學家瞭解火星如何從溫暖溼潤轉變爲寒冷乾燥，進而指導人類如何改造火星環境，實現火星的長期可持續居住性。