在中国科学院空天信息创新研究院的引领下,一项关于火星探测的突破性发现震撼了科学界。由方广有研究员带领的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,揭示了地下深处隐藏的秘密。通过先进的火星次表层穿透雷达技术,他们在地下10至35米范围内,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古代海洋的存在提供了直接且确凿的地下证据。
长久以来,火星因其地质特征与地球相近,被视为人类星际探索的重要目标。然而,尽管过去的探测任务在高纬度或极地区域取得了诸多成果,但关于火星北部低地是否曾有浩瀚海洋的争议从未平息。此次发现,无疑为这一长期争论提供了新的视角和确凿的证据。
祝融号,中国首辆火星车,于2021年5月15日成功着陆于乌托邦平原南部。它携带的火星次表层穿透雷达,正是此次发现的关键工具。祝融号的着陆点,距离前人推测的古海洋海岸线以北约280千米,海拔低约500米,这一位置的选择,为探索火星古代海洋的奥秘提供了得天独厚的条件。
研究团队通过对祝融号雷达数据的深入分析,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1.3千米。它们均呈现出向北方低地方向倾斜的特征,倾角介于6°至20°之间,平均倾角为14.5°。更重要的是,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成像结果高度相似,排除了其他成因的可能性。
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。这意味着火星曾长期维持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。
此次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提供了希望。
这些古海洋沉积物还保存了火星气候变化的历史记录。通过研究这些沉积物,科学家们可以深入了解火星如何从温暖湿润转变为寒冷干燥,从而指导人类如何改造火星环境,实现火星的长期可持续居住。这一发现无疑为人类探索火星、了解火星乃至寻找外星生命提供了新的契机和可能。