科技日报记者 龙跃梅
2月27日，记者从广州大学获悉，该校与中国科学院、同济大学、美国宾夕法尼亚州立大学以及美国加利福尼亚大学伯克利分校的科学家团队研究发现，在位于火星北半球乌托邦平原南部的“祝融号”着陆区，地下10—35米深处存在多层倾斜沉积结构。这些地质特征与地球海岸沉积物高度相似，为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证据。该研究成果近日在国际期刊《美国国家科学院院刊》发表。
关于火星北部低地是否曾存在浩瀚海洋的争论始终未歇。尽管从轨道图像中识别出的可能古海岸线表明火星北部低地可能曾经存在覆盖火星表面三分之一的古代海洋。由于遥感数据推断的古海岸线高度分布不一致，以及40亿年来火星表面经历的撞击、风化、重塑等过程会扭曲或掩盖古代海洋的表面证据，火星古海洋假说仍存在争议。因此，获取火星古海洋的直接证据至关重要。
我国祝融号火星车于2021年5月15日着陆于乌托邦平原南部。祝融号搭载的火星次表层穿透雷达是一种双频探地雷达系统，旨在探测地下结构和可能存在的水冰。
该研究通过分析火星车穿透雷达低频通道的实测数据，在祝融号沿途地表以下10—35米深度范围内识别出76个地下倾斜反射体。这些层理结构与地球沿海沉积物的雷达成像结果惊人地相似，其一致性和物理特性排除了风成沙堆、熔岩管道或河流冲积等其他成因。
这些沉积物的大规模存在表明，风浪驱动的沿岸输送为海岸线提供了稳定的泥沙净流入，并形成了海岸线前积层。这种结构只有在持久稳定的大型水体环境中才能形成，而非仅仅是局部和短暂的融水现象。这项研究不仅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的关键地下证据，还揭示了火星曾经经历过长期温暖湿润的气候期，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，远超之前估计的短期融水事件。
广州大学博士生李鉴辉和刘海教授为本论文的共同第一作者，由刘海、Michael Manga和方广有担任通讯作者。
（受访单位供图）
