自2021年5月，由中國航天（tiān）科技集團有限公司研製（zhì）的“祝融號”火星車踏上火星表麵後，科研人員基於“祝融號”火星車（chē）工作期間所獲數據（jù）的研究持續（xù）深入，成果陸續發（fā）布。近（jìn）日，中國科學院空天信息創（chuàng）新研究院又有一項新的研究成果在國際知名學術期刊發表。

該院月球（qiú）與火星探測雷達研究團隊發現，位於火星北（běi）半球（qiú）烏托邦平原南部祝融號著陸區（qū）的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結構（gòu）。這些地質特征（zhēng）與地球海岸（àn）沉積物高度相（xiàng）似（sì），為火星（xīng）中低緯（wěi）度地區（qū）曾（céng）存在古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（zhì）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（xuǎn）目標。過去數十年，人類對火星的探測已取得諸（zhū）多裏程碑成果，但（dàn）這些發現大（dà）多集中在環境極端寒冷的火星高緯度或極地區域，並且關（guān）於（yú）火星北部低地是否曾存（cún）在浩瀚海（hǎi）洋的爭論始終存（cún）在，這使得獲取（qǔ）火星古海洋的直接證據至關重要。

“祝融號”火星車（chē）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（hé）可能存在的水冰。祝融號行（háng）駛的路線位於前人提出可能存在的古海（hǎi）洋海岸線以北約280千米處，海拔比該海岸（àn）線（xiàn）低約500米。

烏托邦平原地圖、祝融號火星車著陸點和（hé）四（sì）條可能的古海岸線

研究團隊通過分析祝融號雷（léi）達低頻通道實測數據，在火星車沿途（tú）地表以下10至35米深度範圍（wéi）內識別出76個地下傾斜反射體。這些發射體（tǐ）空間分布廣泛且均勻，覆蓋範圍超過1.3千米，所有反射（shè）體均呈現向北方低地方（fāng）向傾斜的特征，傾角介於6°至20°之間（jiān）、平均傾角為（wéi）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。

這些層理結構（gòu）與地（dì）球沿海沉積物的（de）雷達成像結果（guǒ）十（shí）分相似（sì），其一致性和物理特性排除了風成沙堆、熔岩管道或（huò）河流衝積等（děng）其他成因。這些沉積物的大規（guī）模存在表明，風浪（làng）驅動的沿岸輸送為（wéi）海岸線（xiàn）提供了穩定的泥沙淨流入（rù），並形成（chéng）了海岸線前積層，這種結構隻（zhī）有在持久穩定的大型水體環境中才能（néng）形成，而非（fēi）僅僅是局部（bù）和短暫（zàn）的融水（shuǐ）現象。

火星上探測到的傾斜反射與地球海洋（yáng）沉（chén）積物（wù）的對比（bǐ）
(A) 澳大利亞Shark Bay濱（bīn）海沉積物的探地（dì）雷達圖像
(B) 祝融號火星次表層穿（chuān）透雷達低頻通道雷達剖麵圖

這項研究不僅提供（gòng）了火星北部平原曾存在（zài）古代（dài）海洋的關鍵地下證據（jù），還（hái）揭示了火星曾經經曆（lì）過長期溫暖濕潤的（de）氣候期，這意味著火星曾長期（qī）維持適宜液（yè）態水（shuǐ）存在的溫度和氣（qì）壓條件。此外，研究發現的海岸線沉積物（wù）電介質特性與（yǔ）地球上由細砂和中砂顆粒的介（jiè）電（diàn）常數一致，這（zhè）也進一步證實了（le）其海洋沉積物的性質。

祝融號著陸點傾斜沉積結構形成過程的示意圖
(A) 潮汐沉積作用下形成（chéng）的分層結構
(B) 隨著古代（dài）海岸線（xiàn）後退，液態水消失，沉積作用停止。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（biǎo）麵層（céng）的形（xíng）成。因此，沉積物被當前的火星表麵土壤覆蓋

此次發（fā）現的最大意義，在於將火星液態水的證據從（cóng）火星人跡罕（hǎn）至的（de）極地地（dì）區，擴展到了更適合人類活動的中低緯度地區（qū），證實（shí）了火星曾經是宜居的。如果這一區域曾存在海洋（yáng），那麽隨著氣候變遷，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（shuǐ）資源利用提（tí）供了可能（néng），也將大大降低火星基地的建（jiàn）設和維護成本。

此外，這些古海洋沉積物保存了（le）火星氣候變（biàn）化（huà）的（de）曆（lì）史記錄，研（yán）究這些沉積物（wù）可以幫助我們理解火星如何從溫（wēn）暖濕潤轉變為寒冷幹燥，進（jìn）而指導人類如何改造火星環境，實現火星的長期（qī）可持續居住。