自2021年5月，由中國航天科技集團有限公司研製（zhì）的“祝融號”火（huǒ）星車（chē）踏上火星表麵後，科研人員基於“祝（zhù）融號”火星車工作期間所獲（huò）數據的研究持續深入（rù），成果陸續發布。近日，中國科學（xué）院空天信息創（chuàng）新研究院又有一項新的研究成果在（zài）國（guó）際知（zhī）名學術期刊發表。

該院月球與火星探測雷（léi）達研究團（tuán）隊發現，位於火星北半球烏（wū）托邦平原南部祝融號著陸區的地（dì）下10至（zhì）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（wù）高度相似，為火星（xīng）中低（dī）緯度地區曾存在古（gǔ）代海洋提供了迄今最直接的地下證據。

火星因其與地球相似的地質特征、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（huǒ）星（xīng）的探測已（yǐ）取得（dé）諸多裏程碑成果，但這些發現大多集中在環境極（jí）端寒冷的火星高緯度（dù）或極地區域，並（bìng）且關（guān）於火星（xīng）北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終存在，這（zhè）使得（dé）獲（huò）取火星（xīng）古海洋的（de）直接證據至關重要（yào）。

“祝融號”火（huǒ）星車（chē）搭載有中國科學院空天信息創新研究院研製的火（huǒ）星次表（biǎo）層穿透雷（léi）達，用於探測地下結構和（hé）可能存（cún）在的水冰（bīng）。祝融號行駛（shǐ）的路線（xiàn）位（wèi）於前人提（tí）出可能存在的古海洋（yáng）海岸線以北約280千米處，海拔比（bǐ）該海岸線低約500米。

烏托邦平原地圖、祝融號火星車著（zhe）陸點（diǎn）和（hé）四條可能的古海岸線

研究團隊通過分析祝融號雷達（dá）低頻（pín）通道實測數據，在火星車沿（yán）途地（dì）表以下（xià）10至35米深度範圍內識別出（chū）76個地下傾斜反（fǎn）射體。這（zhè）些發射體空（kōng）間分布廣泛且均勻，覆（fù）蓋範圍超過1.3千米，所有反（fǎn）射體均呈現向北方低地方向傾斜（xié）的特征，傾角介（jiè）於6°至20°之（zhī）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（fèn）布的反射體。

這些層理結（jié）構與地球沿海沉積物的雷達成像結果十分相似，其一致（zhì）性和物理特性排（pái）除了風成沙堆、熔岩管道或河流（liú）衝積等其他成因。這（zhè）些沉積物的（de）大規模存在表（biǎo）明，風（fēng）浪（làng）驅動的沿（yán）岸輸送為海（hǎi）岸線提供（gòng）了穩定的泥沙（shā）淨流（liú）入，並形（xíng）成了海岸線前積層，這種結（jié）構隻有在持久穩定的大型（xíng）水體環境中才能形成，而非僅僅是局部和短暫的融水現象。

火星上探測到的（de）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（dì）雷（léi）達圖像
(B) 祝融號（hào）火星次表層穿透（tòu）雷達低頻通道雷達（dá）剖麵圖

這項研究不僅提供了火星北部平原曾存在（zài）古代海洋的關鍵地下證據，還揭示了火星曾經經曆過長期溫暖濕潤的氣候（hòu）期，這意味著火星曾長期維（wéi）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（qiú）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。

祝融號著陸點傾斜沉積（jī）結構形成過程的示意圖（tú）
(A) 潮汐沉積作用下（xià）形成（chéng）的分層結構
(B) 隨著古代海岸（àn）線後退，液態水消失，沉（chén）積作用停止。隨後長期物理和化學風化改變了岩石和礦物的性質，導致火星表麵層的形成。因此，沉積物（wù）被（bèi）當前的火（huǒ）星表麵土（tǔ）壤覆蓋

此次發現的最大意義，在於將火星液態（tài）水（shuǐ）的證據從火星人跡罕至的極（jí）地地區，擴展到了更適合人類（lèi）活動（dòng）的中低緯度地區（qū），證實了火（huǒ）星（xīng）曾經是宜居的。如果這一（yī）區（qū）域曾存在海洋，那（nà）麽隨著氣候變（biàn）遷，大量水分可能以地下冰（bīng）的形式被封存，為未來火（huǒ）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（jiàn）設和維（wéi）護成本。

此外，這些古海洋沉積物（wù）保存了火星氣候變（biàn）化的曆史記錄，研究這些（xiē）沉積物可以（yǐ）幫助我們理解火星如何從（cóng）溫（wēn）暖濕潤轉變為寒冷幹燥，進而指導人類（lèi）如何改（gǎi）造火（huǒ）星環境，實現火星的長（zhǎng）期可持續居住。