中國“祝融號”發現火星古海洋地下沉積層

本報北京2月28日電（記者吳月輝）記者28日從中國科學院空天信息創新研究院獲悉，該院方廣有研究員領導的月球與火星探測雷達研究團隊發現，位於火星北半球烏托邦平原南部“祝融號”着陸區的地下10至35米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，為火星中低緯度地區曾存在古代海洋提供了迄今最直接的地下證據。該成果於2月25日發表在《美國國家科學院院刊》上。

火星因其與地球相似的地質特徵、季節性變化和晝夜節律而被科學家視為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式成果，但這些發現大多集中在環境極端寒冷的火星高緯度或極地區域，並且關於火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終存在，這使得獲取火星古海洋的直接證據至關重要。

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280千米處，海拔比該海岸線低約500米。

研究團隊通過分析“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，其空間分佈廣泛且均勻，覆蓋範圍超過1.3公里。所有反射體均呈現向北方低地方向傾斜特徵，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驚人相似，其一致性和物理特性排除了風成沙堆、熔岩管道或河流沖積等其他成因。這些沉積物的大規模存在表明，風浪驅動的沿岸輸送為海岸線提供了穩定的泥沙淨流入，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。

這項研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地下證據，還揭示了火星曾經經歷過長期温暖濕潤的氣候期。

此次發現的最大意義，在於將火星液態水的證據從火星極地地區擴展到了更適合人類活動的中低緯度地區，證實了火星可能曾經是宜居的。如果這一區域曾存在海洋，那麼大量水分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可能，也將大大降低火星基地的建設和維護成本。