在中国科学院空天信息创新研究院的一项突破性研究中，科学家们揭示了火星北半球乌托邦平原南部隐藏的地质秘密。方广有研究员领导的团队，通过对祝融号火星车采集的数据进行深入分析，在地下10至35米深处发现了多层倾斜沉积结构，这些结构与地球海岸沉积物惊人地相似，为火星中低纬度地区曾经存在古代海洋提供了强有力的地下证据。
长久以来，火星因其与地球在地质特征、季节变化和昼夜节律上的相似性，被视为人类星际探索的重要目标。尽管过去的探测任务已取得了众多成果，但这些发现大多聚焦于火星高纬度或极地区域，而对于火星北部低地是否曾拥有广阔海洋的争议，一直未能得到确凿证据的支持。此次发现，无疑为解开这一谜团提供了关键线索。
中国首辆火星车祝融号，于2021年成功登陆乌托邦平原南部，并搭载了由中科院空天信息创新研究院研发的火星次表层穿透雷达。该雷达在祝融号行驶路线沿途的地下探测中，识别出了76个倾斜反射体，这些反射体广泛分布且均匀，覆盖范围超过1.3千米。它们的倾斜角度介于6°至20°之间，平均倾角为14.5°，且在相同位置的不同深度可观察到多个平行分布的反射体。
研究团队进一步分析发现，这些反射体的层理结构与地球沿海沉积物的雷达成像结果极为相似，排除了风成沙堆、熔岩管道或河流冲积等其他成因的可能性。这表明，这些沉积物是由风浪驱动的沿岸输送所形成的，只有在持久稳定的大型水体环境中才能形成如此规模的结构。这一发现不仅证实了火星北部平原曾存在古代海洋，还揭示了火星曾经历过长期温暖湿润的气候期。
通过将火星上探测到的倾斜反射体与地球海洋沉积物进行对比，研究团队进一步确认了其海洋沉积物的性质。这些沉积物的电介质特性与地球上由细砂和中砂颗粒组成的沉积物一致，为火星曾经存在海洋提供了强有力的证据。研究还发现，这些古海洋沉积物保存了火星气候变化的历史记录，对于理解火星如何从温暖湿润转变为寒冷干燥的环境具有重要意义。
此次发现的最大意义在于，它将火星液态水的证据从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。这不仅为未来火星基地的水资源利用提供了可能，还将大大降低火星基地的建设和维护成本。同时，这些古海洋沉积物也为人类改造火星环境、实现长期可持续居住提供了宝贵的科学依据。
