羊城晚报讯 记者陈(chen)亮、通讯员广(guang)大宣(xuan)报道:2月25日,来自广(guang)州大学、中国科学院、同济(ji)大学、宾夕法尼亚州立大学以及加利福尼亚大学伯克利分校等机构的科学家(jia)团队在国际综(zong)合类顶刊《美国国家(jia)科学院院刊》发表的研(yan)究论文表明,位于火星北半球(qiu)乌托(tuo)邦平原南部的“祝(zhu)融(rong)号”着陆(lu)区,地下(xia)10米—35米深处存在多层倾斜沉积结构。这些地质特征(zheng)与地球(qiu)海岸(an)沉积物高度相似,为(wei)火星中低纬度地区曾存在古代海洋提供了迄今最直接的地下(xia)证据。
火星因其与地球(qiu)相似的地质特征(zheng)、季(ji)节性变化和昼夜节律而被科学家(jia)视为(wei)人类星际移民的首选目标。然(ran)而,关(guan)于火星水资源的研(yan)究一(yi)直存在争议,获取(qu)火星古海洋的直接证据至关(guan)重要。
中国首辆火星车(che)——“祝(zhu)融(rong)号”于2021年(nian)5月15日着陆(lu)于火星乌托(tuo)邦平原南部(东经109.925°,北纬25.066°)。“祝(zhu)融(rong)号”搭(da)载的火星次表层穿透雷(lei)达是一(yi)种双频(pin)探地雷(lei)达系统(tong),旨在探测地下(xia)结构和可能存在的水冰。该(gai)研(yan)究通过分析火星车(che)穿透雷(lei)达低频(pin)通道的实测数据,在“祝(zhu)融(rong)号”沿途地表以下(xia)10米-35米深度范围内识别(bie)出(chu)76个地下(xia)倾斜反射体。
这些沉积物的大规模存在表明,风浪驱动(dong)的沿岸(an)输送为(wei)海岸(an)线提供了稳定的泥沙净流入,并形成了海岸(an)线前积层,这种结构只有在持久稳定的大型水体环境中才能形成,而非仅仅是局(ju)部和短暂的融(rong)水现象。这项研(yan)究不仅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的关(guan)键地下(xia)证据,还揭示了火星曾经经历过长(chang)期温暖湿润的气候期,这意味着火星曾长(chang)期维持适(shi)宜液态水存在的温度和气压条件。
此次发现的最大意义,在于将火星液态水的证据从人迹罕至的极地,扩展到了更适(shi)合人类活动(dong)的中低纬度地区。如果这里曾存在海洋,那么(me)随着气候变迁(qian),大量水分可能以地下(xia)冰的形式被封存,为(wei)未来火星基地的水资源利用提供了可能。与极地区域相比,中低纬度地区光照和温度条件更适(shi)宜人类活动(dong),如果能够接近这些古海洋区域的地下(xia)水资源,将大大降低火星基地的建设和维护成本。
广(guang)州大学博(bo)士生李鉴辉和刘海教授为(wei)本论文的共同第一(yi)编辑,刘海、Michael Manga和方广(guang)有担任通讯编辑。