中新網(wǎng)北京2月28日電 (記者 孫自法)作為未來(lái)地球最有希望開(kāi)展星際移民的祝融號近地行星,火星上與水相關(guān)的火星或曾火星海洋話(huà)題一直廣受關(guān)注,也吸引科學(xué)家們持續研究。宜居研究
火星存在古海洋的中國證據
中國科學(xué)院空天信息創(chuàng )新研究院(空天院)2月28日發(fā)布消息說(shuō),該院方廣有研究員領(lǐng)導的實(shí)證月球與火星探測雷達研究團隊基于中國“祝融號”火星車(chē)雷達探測數據研究發(fā)現,位于火星北半球烏托邦平原南部“祝融號”著(zhù)陸區的存古地下10米至35米深處存在多層傾斜沉積結構,這些地質(zhì)特征與地球海岸沉積物高度相似,祝融號為火星中低緯度地區曾存在古代海洋提供了極為重要的火星或曾火星海洋科學(xué)證據。
火星36億年前的宜居研究假想圖(圖片來(lái)源: Robert Citron)。中國科學(xué)院空天院 供圖這一重要行星科學(xué)研究,中國由中國科學(xué)家主導并聯(lián)合美國高校合作伙伴共同完成,實(shí)證相關(guān)成果論文以“火星成像發(fā)現古海洋地下沉積層”為題,存古近日在《美國國家科學(xué)院院刊》(PNAS)上發(fā)表。祝融號
證實(shí)火星可能曾經(jīng)宜居
論文共同通訊作者方廣有研究員表示,火星或曾火星海洋這項研究不僅提供了火星北部平原曾存在古代海洋的宜居研究關(guān)鍵地下證據,還揭示火星曾經(jīng)經(jīng)歷過(guò)長(cháng)期溫暖濕潤的氣候期,這意味著(zhù)火星可能曾長(cháng)期維持適宜液態(tài)水存在的溫度和氣壓條件,遠超之前估計的短期融水事件。此外,研究發(fā)現的海岸線(xiàn)沉積物電介質(zhì)特性與地球上由細砂和中砂顆粒的介電常數一致,這也進(jìn)一步證實(shí)其海洋沉積物的性質(zhì)。
此次發(fā)現的最大意義,在于將火星液態(tài)水的證據從火星人跡罕至的極地地區,擴展到更適合人類(lèi)活動(dòng)的中低緯度地區,證實(shí)了火星可能曾經(jīng)是宜居的。如果這一區域曾存在海洋,那么隨著(zhù)氣候變遷,大量水分可能以地下冰的形式被封存,為未來(lái)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和維護成本。
火星上探測到的傾斜反射與地球海洋沉積物的對比。中國科學(xué)院空天院 供圖方廣有指出,“祝融號”發(fā)現的這些古海洋沉積物保存有火星氣候變化的歷史記錄,“研究這些沉積物可以幫助我們理解火星如何從溫暖濕潤轉變?yōu)楹涓稍?,進(jìn)而指導人類(lèi)如何改造火星環(huán)境,實(shí)現火星的長(cháng)期可持續居住”。
與地球沿海沉積物相似
方廣有介紹說(shuō),中國首輛火星車(chē)“祝融號”于2021年5月中旬著(zhù)陸于烏托邦平原南部,搭載有中國科學(xué)院空天院研制的火星次表層穿透雷達,用于探測地下結構和可能存在的水冰?!白H谔枴毙旭偟穆肪€(xiàn)位于前人提出可能存在的古海洋海岸線(xiàn)以北約280千米處,海拔比該海岸線(xiàn)低約500米。
通過(guò)分析“祝融號”雷達低頻通道實(shí)測數據,研究團隊在火星車(chē)沿途地表以下10至35米深度范圍內識別出76個(gè)地下傾斜反射體。這些反射體空間分布廣泛且均勻,覆蓋范圍超過(guò)1.3公里,所有反射體均呈現向北方低地方向傾斜的特征,傾角介于6°至20°之間、平均傾角為14.5°,且在相同位置的不同深度可觀(guān)測到多個(gè)平行分布的反射體。
火星烏托邦平原地圖、祝融號火星車(chē)著(zhù)陸點(diǎn)和四條可能的古海岸線(xiàn)。中國科學(xué)院空天院 供圖研究團隊指出,這些層理結構與地球沿海沉積物的雷達成像結果驚人地相似,其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。同時(shí),這些沉積物的大規模存在表明,風(fēng)浪驅動(dòng)的沿岸輸送為海岸線(xiàn)提供了穩定的泥沙凈流入,并形成海岸線(xiàn)前積層,該結構只有在持久穩定的大型水體環(huán)境中才能形成,而非僅僅是局部和短暫的融水現象。
人類(lèi)星際移民首選目標
據了解,火星因其與地球相似的地質(zhì)特征、季節性變化和晝夜節律而被科學(xué)家視為人類(lèi)星際移民的首選目標。過(guò)去數十年,人類(lèi)對火星的探測已取得諸多里程碑成果,但這些發(fā)現大多集中在環(huán)境極端寒冷的火星高緯度或極地區域,并且關(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至關(guān)重要。
這次成功獲取火星古海洋直接證據的國際研究團隊,由來(lái)自中國科學(xué)院、廣州大學(xué)、同濟大學(xué)以及美國賓夕法尼亞州立大學(xué)、加利福尼亞大學(xué)伯克利分校等機構的科學(xué)家組成,研究工作得到中國國家航天局、中國首次火星探測任務(wù)(天問(wèn)一號)團隊的支持。(完)