我國首輛火星車“祝融號”在火星烏托邦平原南部著陸后，其搭載的火星次表層穿透雷達(dá)展開探測。中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員方廣有帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析“祝融號”探測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該著陸區(qū)的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了迄今最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究成果近日在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表。
火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律，被科學(xué)家視為人類星際移民的首選目標(biāo)。過去數(shù)十年間，人類對火星的探測已取得諸多里程碑成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終存在，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)至關(guān)重要。
“祝融號”在火星表面的行駛路線，就位于前人提出可能存在的古海洋海岸線以北約280公里處。通過分析“祝融號”雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)識別出76個(gè)地下傾斜反射體。這些發(fā)射體空間分布廣泛且均勻，覆蓋范圍超過1.3公里，所有反射體均呈現(xiàn)向北方低地方向傾斜的特征，且在相同位置的不同深度可觀測到多個(gè)平行分布的反射體。
“這種層理結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達(dá)成像結(jié)果驚人地相似。”方廣有說，這些一致性和物理特性排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。“這些沉積物的大規(guī)模存在表明，風(fēng)浪驅(qū)動(dòng)的沿岸輸送為海岸線提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成了海岸線前積層，這種結(jié)構(gòu)只有在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成，而非僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。”
這項(xiàng)研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，這意味著火星可能曾長期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件，遠(yuǎn)超之前估計(jì)的短期融水事件。
“此次發(fā)現(xiàn)的最大意義，在于將火星液態(tài)水的證據(jù)從人跡罕至的極地地區(qū)，擴(kuò)展到了更適合人類活動(dòng)的中低緯度地區(qū)，證實(shí)了火星可能曾經(jīng)是宜居的。”方廣有表示，如果這一區(qū)域曾存在海洋，隨著氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，為未來火星基地的水資源利用提供了可能，也將大大降低火星基地的建設(shè)和維護(hù)成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史記錄，對這些沉積物的研究可以幫助我們理解火星如何從溫暖濕潤轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍?，進(jìn)而指導(dǎo)人類如何改造火星環(huán)境，實(shí)現(xiàn)火星的長期可持續(xù)居住。
我國首輛火星車“祝融號”在火星烏托邦平原南部著陸后，其搭載的火星次表層穿透雷達(dá)展開探測。中國科學(xué)院空天信息創(chuàng)新研究院研究員方廣有帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)分析“祝融號”探測數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該著陸區(qū)的地下10至35米深處存在多層傾斜沉積結(jié)構(gòu)。這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似，為火星中低緯度地區(qū)曾存在古代海洋提供了迄今最直接的地下證據(jù)。相關(guān)研究成果近日在《美國國家科學(xué)院院刊》發(fā)表。
火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節(jié)性變化和晝夜節(jié)律，被科學(xué)家視為人類星際移民的首選目標(biāo)。過去數(shù)十年間，人類對火星的探測已取得諸多里程碑成果，但這些發(fā)現(xiàn)大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區(qū)域，關(guān)于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的爭論始終存在，這使得獲取火星古海洋的直接證據(jù)至關(guān)重要。
“祝融號”在火星表面的行駛路線，就位于前人提出可能存在的古海洋海岸線以北約280公里處。通過分析“祝融號”雷達(dá)低頻通道實(shí)測數(shù)據(jù)，研究團(tuán)隊(duì)在沿途地表以下10至35米深度范圍內(nèi)識別出76個(gè)地下傾斜反射體。這些發(fā)射體空間分布廣泛且均勻，覆蓋范圍超過1.3公里，所有反射體均呈現(xiàn)向北方低地方向傾斜的特征，且在相同位置的不同深度可觀測到多個(gè)平行分布的反射體。
“這種層理結(jié)構(gòu)與地球沿海沉積物的雷達(dá)成像結(jié)果驚人地相似。”方廣有說，這些一致性和物理特性排除了風(fēng)成沙堆、熔巖管道或河流沖積等其他成因。“這些沉積物的大規(guī)模存在表明，風(fēng)浪驅(qū)動(dòng)的沿岸輸送為海岸線提供了穩(wěn)定的泥沙凈流入，并形成了海岸線前積層，這種結(jié)構(gòu)只有在持久穩(wěn)定的大型水體環(huán)境中才能形成，而非僅僅是局部和短暫的融水現(xiàn)象。”
這項(xiàng)研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的關(guān)鍵地下證據(jù)，還揭示了火星曾經(jīng)經(jīng)歷過長期溫暖濕潤的氣候期，這意味著火星可能曾長期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件，遠(yuǎn)超之前估計(jì)的短期融水事件。
“此次發(fā)現(xiàn)的最大意義，在于將火星液態(tài)水的證據(jù)從人跡罕至的極地地區(qū)，擴(kuò)展到了更適合人類活動(dòng)的中低緯度地區(qū)，證實(shí)了火星可能曾經(jīng)是宜居的。”方廣有表示，如果這一區(qū)域曾存在海洋，隨著氣候變遷，大量水分可能以地下冰的形式被封存，為未來火星基地的水資源利用提供了可能，也將大大降低火星基地的建設(shè)和維護(hù)成本。此外，這些古海洋沉積物保存了火星氣候變化的歷史記錄，對這些沉積物的研究可以幫助我們理解火星如何從溫暖濕潤轉(zhuǎn)變?yōu)楹涓稍铮M(jìn)而指導(dǎo)人類如何改造火星環(huán)境，實(shí)現(xiàn)火星的長期可持續(xù)居住。
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