在中国科学院空天信息创新研究院，方广有研究员带领的月球与火星探测雷达研究团队近日取得了一项重大突破。他们在分析“祝融号”火星车所收集的数据时，于火星北半球乌托邦平原南部的地下深处，揭示了多层倾斜沉积结构的存在，这一发现为火星曾经拥有古代海洋提供了新的直接证据。
据团队介绍，这些沉积结构位于地下10至35米处，与地球的海岸沉积物有着惊人的相似性。这一研究成果已在《美国国家科学院院刊》上发表，引起了科学界的广泛关注。
长期以来，火星作为人类星际移民的潜在目标，其地质特征和气候环境一直是科学家们研究的重点。尽管过去数十年里，人类对火星的探测取得了诸多成果，但这些发现大多集中在环境恶劣的高纬度或极地区域。关于火星北部低地是否曾存在过广阔海洋的争议，也一直未能得到确凿的证据。
2021年5月15日，中国首辆火星车“祝融号”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制的火星次表层穿透雷达。该雷达的主要任务是探测地下结构和可能的水冰资源。而“祝融号”的着陆点，恰好位于前人推测的古海洋海岸线以北约280公里处，且海拔较低。
研究团队通过细致分析“祝融号”雷达的低频通道数据，在地下10至35米深度范围内，识别出了76个倾斜反射体。这些反射体分布广泛且均匀，覆盖范围超过1.3公里。它们均呈现出向北方低地倾斜的特征，倾角在6°至20°之间，平均倾角为14.5°。更为引人注目的是，在相同位置的不同深度，可以观测到多个平行分布的反射体。
这些层理结构与地球沿海沉积物的雷达图像高度相似，排除了其他成因的可能性，如风成沙堆、熔岩管道或河流冲积等。沉积物的大规模存在表明，火星上曾存在过由风浪驱动的沿岸输送，为海岸线提供了稳定的泥沙净流入。这种前积层的形成，只有在持久稳定的大型水体环境中才能实现。
此次发现不仅证实了火星北部平原曾存在古代海洋，还揭示了火星曾经经历过一段长期温暖湿润的气候期。这意味着火星在那个时候，曾维持着适宜液态水存在的温度和气压条件。研究团队还发现，这些海岸线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，进一步证实了其海洋沉积物的性质。
这一发现的最大意义在于，它将火星液态水的证据从人迹罕至的极地地区，扩展到了更适合人类活动的中低纬度地区。这不仅证实了火星曾经是宜居的，还为未来火星基地的水资源利用提供了可能。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。这将大大降低火星基地的建设和维护成本，为人类在火星上的长期生存和发展提供了新的希望。
