這一重要行星科學(xué)研究，由中國(guó)科學(xué)家主導(dǎo)并聯(lián)合美國(guó)高校合作伙伴共同完成，相關(guān)成果論文以“火星成像發(fā)現(xiàn)古海洋地下沉積層”為題，近日在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)上發(fā)表。

　　證實(shí)火星可能曾經(jīng)宜居

　　論文共同通訊作者方廣有研究員表示，這項(xiàng)研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示火星曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)長(zhǎng)期溫暖濕潤(rùn)的氣候期，這意味著火星可能曾長(zhǎng)期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件，遠(yuǎn)超之前估計(jì)的短期融水事件。此外，研究發(fā)現(xiàn)的海岸線沉積物電介質(zhì)特性與地球上由細(xì)砂和中砂顆粒的介電常數(shù)一致，這也進(jìn)一步證實(shí)其海洋沉積物的性質(zhì)。

　　此次發(fā)現(xiàn)的最大意義，在于將火星液態(tài)水的證據(jù)從火星人跡罕至的極地地區(qū)，擴(kuò)展到更適合人類活動(dòng)的中低緯度地區(qū)，證實(shí)了火星可能曾經(jīng)是宜居的。如果這一區(qū)域曾存在海洋，那么隨著氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，為未來(lái)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(shè)和維護(hù)成本。

　　方廣有指出，“祝融號(hào)”發(fā)現(xiàn)的這些古海洋沉積物保存有火星氣候變化的歷史記錄，“研究這些沉積物可以幫助我們理解火星如何從溫暖濕潤(rùn)轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍?，進(jìn)而指導(dǎo)人類如何改造火星環(huán)境，實(shí)現(xiàn)火星的長(zhǎng)期可持續(xù)居住”。

　　與地球沿海沉積物相似

　　方廣有介紹說(shuō)，中國(guó)首輛火星車“祝融號(hào)”于2021年5月中旬著陸于烏托邦平原南部，搭載有中國(guó)科學(xué)院空天院研制的火星次表層穿透雷達(dá)，用于探測(cè)地下結(jié)構(gòu)和可能存在的水冰?！白Ｈ谔?hào)”行駛的路線位于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。

　　通過(guò)分析“祝融號(hào)”雷達(dá)低頻通道實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在火星車沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)識(shí)別出76個(gè)地下傾斜反射體。這些反射體空間分布廣泛且均勻，覆蓋范圍超過(guò)1.3公里，所有反射體均呈現(xiàn)向北方低地方向傾斜的特征，傾角介于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(cè)到多個(gè)平行分布的反射體。

　　研究團(tuán)隊(duì)指出，這些層理結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達(dá)成像結(jié)果驚人地相似，其一致性和物理特性排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。同時(shí)，這些沉積物的大規(guī)模存在表明，風(fēng)浪驅(qū)動(dòng)的沿岸輸送為海岸線提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成海岸線前積層，該結(jié)構(gòu)只有在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成，而非僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。

　　人類星際移民首選目標(biāo)

　　據(jù)了解，火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律而被科學(xué)家視為人類星際移民的首選目標(biāo)。過(guò)去數(shù)十年，人類對(duì)火星的探測(cè)已取得諸多里程碑成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，并且關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭(zhēng)論始終存在，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)至關(guān)重要。

　　這次成功獲取火星古海洋直接證據(jù)的國(guó)際研究團(tuán)隊(duì)，由來(lái)自中國(guó)科學(xué)院、廣州大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)以及美國(guó)賓夕法尼亞州立大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等機(jī)構(gòu)的科學(xué)家組成，研究工作得到中國(guó)國(guó)家航天局、中國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)(天問(wèn)一號(hào))團(tuán)隊(duì)的支持。(完)