重磅！祝融号发现火星远古海岸

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重磅！祝融号发现火星远古海岸

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我国“祝融号”火星车在火星表面探测到类似地球海岸线的地质特征，为火星古代海洋的存在提供了新的证据。这一发现不仅有助于我们了解火星温暖、潮湿的古老历史，还为寻找火星上可能存在的生命提供了重要线索。

2021年5月15日，我国“祝融号”火星车成功着陆于火星乌托邦平原南部。在长达一年的时间里，“祝融号”在火星表面移动了近两公里，并对火星地下天然结构进行了雷达扫描，发现了类似地球海岸线的地质特征。

乌托邦平原的地图，显示“祝融号”探测器的着陆点和四条推测的古代海岸线。着陆点位于假定的北部海岸线以北约280公里处，海拔比假定的北部海岸线低约500米。

“祝融号”的探地雷达（GPR）对地表以下80米的深度进行了探测。在那里，雷达发现了与地球上的海滩沉积物相似的厚层物质。最可能形成这种地层的机制是海浪的作用，在海岸边搅动和沉积沉积物。如果这个结论成立，我们就能更深入地了解火星温暖、潮湿的古老历史，以及消失已久的海洋的存在。

广州大学土木与交通学院教授、“天问一号”任务科学团队核心成员刘海表示：“乌托邦平原是火星上最大的撞击盆地之一，长期以来，人们一直假设这里曾有一个古老的海洋。对这一区域的研究为探索火星北部低地是否曾经存在大型水体以及了解火星的气候历史提供了一个独特的机会。”

起初，科学家们认为熔岩流或沙丘可以解释“祝融号”测量到的结构。但是，它们的形状却并不符合。“这些结构看起来不像沙丘，不像撞击坑，也不像熔岩流。就在那时，我们开始考虑海洋的可能性。”加州大学伯克利分校地球和行星科学教授迈克尔·曼加说。他是刘海团队的成员之一，这个团队最近发表了一篇关于“祝融号”发现的论文。“这些地貌的方向与古海岸线平行。它们既有正确的方向，又有正确的坡度，可以支持这样一种观点——在很长一段时间内该区域曾有过海洋，从而堆积出了沙状的海滩。”

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除了气象和地质价值之外，这些海岸线结构的存在还意味着火星的古代海洋是不结冰的。“要通过波纹产生涟漪，你需要一个无冰的湖泊。现在我们在火星有一个无冰的海洋，因此我们能看到的不是涟漪，而是海滩，"曼加说。这告诉我们，火星曾是一个温暖的世界——至少有一段时间是这样。河流很可能流过火星地表，沿海岸线形成岩石和沉积物。当然，还有一些结构暗示着海洋的存在。在地球上，海洋提供了生命的栖息地，没有理由认为火星的海洋不能为生命提供栖息地。

“这些沉积物的存在要求火星上至少有相当大的一片区域在很长一段时间内处于水文活跃状态，以便为这一不断生长的海岸线提供水、沉积物和潜在的营养物质，"合作者、宾夕法尼亚州立大学地球科学助理教授本杰明·卡德纳斯说。“海岸线是寻找过去生命证据的绝佳地点。人们认为，地球上最早的生命就是从这样靠近空气和浅水的交界处起源的。

早在“维京号”时，科学家们就获得了一些图像，显示了火星地表不规则的海岸线和水流特征。这些特征意味着有水体和流动的河流。其他飞行任务传回的图像和数据显示了存在较小水体的低洼区域。最近的飞行任务则传回了被灾难性洪水冲刷和改变的区域的图像。海岸线特征意味着海洋曾经存在过。

我们今天知道，火星表面不再有水。过去，大部分水随着火星大气层逃逸到太空中。但也有一些水进入了地下，以冰沉积物的形式留在那里。还有一些与岩石结合形成了新的矿物。其它地质特征似乎也表明火星上存在海洋，比如“祝融号“和“维京号“测量到的海岸线。

示意图显示在遥远的过去，“祝融号”着陆点的一系列海滩沉积物是如何在火星上形成的（左图），以及火星上长期的物理和化学风化作用是如何改变岩石和矿物质的性质并掩埋这些沉积物的。