中国科学院空天信息创新研究院的一项最新研究成果揭示了火星上令人兴奋的新发现。该研究院的方广有研究员及其月球与火星探测雷达研究团队,在火星北半球乌托邦平原南部的祝融号着陆区域,探测到了地下10至35米深处的多层倾斜沉积结构。这些结构与地球海岸沉积物极为相似,为火星中低纬度地区曾存在古代海洋提供了直接的地下证据。
长久以来,火星因其与地球的地质相似性,一直是科学家探索星际移民的首选目标。然而,以往对火星的探测大多集中在高纬度或极地区域,这些区域环境极端寒冷。关于火星北部低地是否曾拥有浩瀚海洋的争论一直持续,因此,找到火星古海洋的直接证据显得尤为重要。
中国首辆火星车祝融号于2021年成功着陆于乌托邦平原南部,搭载了由中国科学院空天信息创新研究院研发的火星次表层穿透雷达。这一设备用于探测地下结构和可能的水冰资源。祝融号的着陆点位于前人推测的古海洋海岸线以北约280千米处,且海拔比该海岸线低约500米。
此次研究不仅为火星北部平原曾存在古代海洋提供了关键证据,还揭示了火星曾经历过长期温暖湿润的气候期。这意味着火星在某一时期维持了适宜液态水存在的温度和气压条件。研究还发现,这些海岸线沉积物的电介质特性与地球上的细砂和中砂颗粒一致,进一步证实了其海洋沉积物的性质。
通过将火星上探测到的倾斜反射与地球海洋沉积物进行对比,科学家们发现两者之间存在惊人的相似性。这一发现不仅证实了火星曾存在海洋,还揭示了沉积物的形成过程。随着古代海岸线的后退,液态水逐渐消失,沉积作用停止。长期的物理和化学风化改变了岩石和矿物的性质,形成了当前的火星表面土壤。
此次发现的重大意义在于,它将火星液态水的证据从寒冷的极地地区扩展到了更适合人类活动的中低纬度地区,证实了火星曾经是宜居的。如果这一区域曾存在海洋,那么随着气候变迁,大量水分可能以地下冰的形式被封存。这一发现为未来火星基地的水资源利用提供了可能,将大大降低火星基地的建设和维护成本。这些古海洋沉积物保存了火星气候变化的历史记录,对研究火星如何从温暖湿润转变为寒冷干燥具有重要意义,也为人类改造火星环境、实现长期可持续居住提供了宝贵线索。