“祝融號”新發現火星中低緯度地區曾存在古代海洋

【環球網科技綜合報道】3月5日消息，中國科學院空天信息創新研究院研究員方廣有團隊等發現，位於火星北半球烏托邦平原南部“祝融號”着陸區的地下10米至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。

近日，相關研究成果以《火星成像發現古海洋地下沉積層》（Ancient ocean coastal deposits imaged on Mars）為題，發表在《美國國家科學院院刊》（PNAS）上。

資料顯示，火星因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成果，但這些發現聚焦於環境極端寒冷的火星高緯度或極地區域。關於火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋存有爭議。因此，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，搭載空天院研製的火星次表層穿透雷達，以探測地下結構和可能存在的水冰。“祝融號”行駛路線位於前人提出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。

該研究通過分析“祝融號”雷達低頻通道實測數據，在火星車沿途地表以下10米至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公里，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，平均傾角為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，而非僅僅是局部和短暫的融水現象。

上述成果提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關鍵地下證據，揭示了火星曾經經歷過長期温暖濕潤的氣候期。這意味着火星可能曾長期維持適宜液態水存在的温度和氣壓條件，遠超之前估計的短期融水事件。同時，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，證實了其海洋沉積物的性質。

據介紹，該研究將火星液態水的證據從火星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，證實火星可能曾經是宜居的。如果這一區域曾存在海洋，那麼隨着氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，有望為未來火星基地的水資源利用提供可能。同時，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史記錄。研究這些沉積物可以幫助我們探討火星如何從温暖濕潤轉變為寒冷乾燥，進而指導人類如何改造火星環境，以實現火星的長期可持續居住。（青雲）