地学科普：火星北部曾经存在海洋

中国地质大学(武汉)地球科学学院肖龙教授领导的国际研究团队近日首次在火星表面发现海洋沉积岩的岩石学证据，证明了火星北部曾经存在过海洋，相关研究成果以《乌托邦平原海洋沉积岩的证据：祝融号火星车的观测》为题发表在综合性权威期刊《国家科学评论》。

目前的火星寒冷干燥，缺乏流水与生命痕迹。过去的研究证明，早期火星曾存在大量液态水，并通过地貌分析和数值模拟提出过古海洋假说，认为古海洋区域形成了个特殊的海洋沉积地质单元，被称为北方荒原组（VBF），但是缺少原位探测数据的支持。因此，火星北部平原是否存在过海洋一直是争议的焦点。

2021年，我国天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功着陆于火星北部平原东部的乌托邦平原南部边缘，位于前人所提出的古海岸线附近的北方荒原组，为查证是否存在古海洋沉积提供了机会。

自着陆以来，“祝融号”一直向南驶向潜在的海岸线区域，并对沿途露出的北方荒原组地层展开观测。“祝融号”行驶了约1921米，使用不同的成像和分析系统对露头和地表岩石进行详细的就位观测，其中导航和地形相机（MSCam）已经获得了106组全景图像，详细记录了“祝融号”行进路线附近许多岩石的表面形态与构造特征。

“我们查看火星车车载相机传回的照片，发现这些裸露的岩石发育层理构造，显著不同于火星表面常见的火山岩，也不同于风沙沉积形成的层理构造，这些层理知识指示的双向水流特点，与地球滨—浅海环境中的低能潮汐流一致。”肖龙介绍。 

目前，肖龙团队研究中对祝融段岩石的观测结果是迄今为止首个支持火星北部平原古海洋存在的直接性原位探测证据。研究在北方荒原组中发现的这些沉积构造也为重塑火星的历史提供了新的启示。“祝融号”着陆点的位置表明，观察到的沉积构造可能形成于北部平原古海洋的海退过程中。

“未来‘祝融号’对该区域的深入探测和采样返回，将加深我们对火星宜居性和生命痕迹保存的认识。”肖龙补充。

　据悉，该研究工作的联合攻关团队来自国内外高校的13位合著者，中国地质大学（武汉）肖龙教授和黄俊教授为论文的共同第一作者，中国地质大学（武汉）肖龙教授和蒂姆·科斯基教授为论文的共同通讯作者。研究得到了中国国家航天局（CNSA）月球探测与航天工程中心领导的中国首次火星探测计划的支持，科学数据由中国月球与深空探测工程地面应用系统制作，由中国国家航天局提供。该研究成果得到了国家自然科学基金、民用航空航天技术预研项目、科技部专项基金和国际地质科学联合会岩石圈项目等的联合支持。