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古代海洋的秘密。该研究院的方广有研究员领导的研究团队,在火星北半球乌托邦平原南部的祝融号着陆区,发现了地下深处隐藏的多层倾斜沉积结构,这些结构为火星中低纬度地区曾存在古代海洋提供了直接证据。
长期以来,火星因其与地球相似的地质特征,一直是科学家探索星际移民的首选目标。然而,尽管人类对火星的探测已取得诸多成果,但关于火星北部低地是否曾存在海洋的争论一直未能平息。此次发现,无疑为这一争论提供了新的、直接的证据。
祝融号火星车,作为中国首辆火星探测车,于2021年5月15日成功着陆于乌托邦平原南部。它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,用于探测地下结构和可能存在的水冰。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,这一地理位置的选择为揭示火星古代海洋的秘密提供了得天独厚的条件。
研究团队通过对祝融号雷达低频通道实测数据的分析,在地下10至35米深度范围内识别出了76个倾斜反射体。这些反射体空间分布广泛且均匀,覆盖范围超过1.3千米。它们均呈现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°。在相同位置的不同深度,研究团队还观测到了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,其一致性和物理特性排除了其他成因的可能性。
这些沉积物的大规模存在表明,火星曾经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的介电常数一致,这进一步证实了其海洋沉积物的性质。这些发现不仅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的关键证据,还揭示了火星气候变迁的历史。
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。这一发现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。这为未来火星基地的水资源利用提供了可能,也将大大降低火星基地的建设和维护成本。这些古海洋沉积物还保存了火星气候变化的历史记录,研究它们可以帮助我们更好地理解火星的气候变迁过程,进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。
火星的古代海洋之谜终于被揭开了一角。这一发现不仅丰富了我们对火星的认识,还为未来的火星探测和星际移民提供了重要的科学依据。随着人类对火星的探索不断深入,相信会有更多的秘密被逐一揭示。