**中国“祝融号”火星车重大发现:远古海洋的证据**
最新研究表明,大约36亿年前的火星可能曾存在一个浩瀚的海洋,海浪拍打着沙滩。中国的“祝融号”火星车及其探地雷达在2021年5月至2022年5月期间探测到了这片古老的海岸线。
“祝融号”着陆于乌托邦平原,这是火星已知最大的撞击盆地中的一片平原,靠近火星北半球的一系列山脊。科学家们长期以来一直在争论这些山脊是否代表着远古海岸线的遗迹,“祝融号”因此展开了对古老水域的探索。
这项研究基于“祝融号”收集的数据,其雷达仪器深入地表,探测隐藏的岩层。研究结果于周一发表在《美国国家科学院院刊》上。宾夕法尼亚州立大学地球科学系地质学助理教授、研究报告的共同作者本杰明·卡德纳斯在一份声明中表示:“我们正在火星上发现一些地方,它们看起来像是古老的海滩和古代河流三角洲。我们发现了风、海浪以及大量的沙子的证据——一个名副其实的度假式海滩。”
此外,研究作者写道,火星环境可能比之前认为的更温暖、更潮湿,持续时间长达数千万年。这些发现进一步增加了越来越多的证据,表明这颗红色星球曾经拥有更温暖、更潮湿的气候,以及覆盖火星表面三分之一的海洋——这些条件可能为生命创造了适宜的环境。
**寻找火星的远古海洋**
20世纪70年代,NASA的“水手9号”和“海盗2号”是首次发现暗示火星上存在远古海洋特征的任务。“乌托邦平原”的历史可以追溯到赫斯珀里亚时期,即37亿至30亿年前,与火星上更古老的区域不同,它缺乏大量地表水的证据。科廷大学空间科学与技术中心的行星科学家和高级讲师亚伦·卡沃西表示,他没有参与这项新的研究。“水手9号”轨道飞行器在20世纪70年代首次拍摄到火星赫斯珀里亚表面的巨大峡谷,但它们通常被认为是地下水灾难性地涌到地表的表现,而不是地表水的证据。卡沃西说:“人们认为,到这个时候,火星的气候已经冷却下来,地表已经干涸。”
多艘航天器已经捕捉到观测结果,表明火星的大部分水随着行星大气层的消失而逃逸到太空——天文学家仍在调查导致这种巨大转变的原因。随着行星冷却,一些水可能以冰的形式转移到地下,或者与岩石结合形成矿物。“海盗号”的图像展示了北半球似乎是海岸线的特征。但与地球上平坦的海岸线形成鲜明对比的是,火星的特征是锯齿状的不规则,高度差异高达6.2英里(10公里)。
研究报告的共同作者、加州大学伯克利分校地球与行星科学教授迈克尔·芒加和他的同事此前提出,该地区的火山活动以及火星自转的变化改变了海岸线,导致其随着时间的推移变得不均匀。芒加说:“由于火星的自转轴发生了变化,火星的形状也发生了变化。因此,过去平坦的地方现在已经不再平坦。”
但科学家们最需要的是“实地”观测,或者在这种情况下,是火星车的足迹,卡沃西说。“祝融号”将能够看到埋藏在乌托邦平原中的岩层是火山岩还是包含与海洋沉积物一致的沉积物。
**海岸线的倾斜**
“祝融号”着陆后,沿着乌托邦平原的山脊行驶,利用雷达收集了地表以下260英尺(80米)的数据。在地下32.8到114.8英尺(10到35米)之间,火星车的雷达探测到类似于地球上分层海滩的沉积结构,这些结构以14.5度的角度倾斜。雷达还测量了颗粒的大小,与沙粒的大小相匹配。芒加说:“这些结构看起来不像沙丘。它们看起来不像撞击坑。它们看起来不像熔岩流。那时我们开始考虑海洋。这些特征的方向与旧海岸线平行。”
研究作者表示,这些结构与地球上的海岸沉积物非常相似,例如孟加拉湾发现的那些,这些沉积物是由长期稳定的海洋的存在形成的。研究小组表示,他们相信这辆漫游车发现了“前滨沉积物”,这些沉积物需要数百万年的时间才能形成,因为潮汐和海浪携带的沉积物向下倾斜到海洋中。卡德纳斯说:“这立刻引起了我们的注意,因为它表明存在海浪,这意味着存在空气和水的动态界面。当我们回顾地球上最早的生命在哪里发展时,它是在海洋和陆地之间的相互作用中,因此这描绘了一幅古代宜居环境的图景,能够孕育有利于微生物生命的条件。”
河流可能帮助将沉积物倾泻到海洋中,然后由海浪将沉积物分布到海滩上。由NASA的“毅力号”火星车研究的沉积岩、雕刻的河道,甚至是一条古代河流三角洲的遗骸,都表明了水曾经如何塑造了火星的景观。卡德纳斯说,在海洋干涸后,海滩很可能被火山爆发和沙尘暴物质覆盖,从而有效地保存了海岸线。他说:“要知道过去35亿年火星上的侵蚀可能如何改变或完全抹去海洋的证据,这始终是一个挑战。但对于这些沉积物来说,情况并非如此。这是一个非常独特的数据集。”
现在,该团队希望确定海洋中海浪和潮汐的高度,海洋持续存在的时间,以及它是否提供了潜在的宜居环境,马格纳说。
法国国家科学研究中心的高级研究科学家兼研究主任弗朗索瓦·福尔盖表示,他并不完全相信这项研究中提出的假设,即只有海洋海岸线才能解释雷达数据。福尔盖没有参与这项新的研究。福尔盖说:“我不认为我们可以确定这些观测结果不能用沙丘过程来解释,”他认为这在火星上更有可能。
与此同时,伦敦自然历史博物馆的行星科学家和博士后研究员乔·麦克尼尔博士认为,这些发现通过提供关键的地下证据,增加了火星上古代北部海洋的假说的分量。麦克尼尔没有参与这项新的研究。麦克尼尔说:“如果这些沿海沉积物确实代表了沉积物在古代海洋边缘的沉积,那么它表明了长期稳定的液态水,这对火星的气候历史具有重大影响。这将意味着火星拥有能够支持水文系统的条件,并有可能在相当长的时间内拥有适宜居住的环境。”
分析大模型:gemma2
得分:90
原因:
文章着重报道了中国“祝融号”火星车的重大发现,强调了中国在探索火星远古环境和寻找生命迹象方面的贡献,提升了中国的国际形象和科技影响力,整体基调偏正面。
原文地址:China’s Mars rover makes stunning discovery in search for evidence of ancient water
新闻日期:2025-02-28