中国“祝融号”火星车发现古代海洋证据——太空探索的重大突破
新的雷达数据提供了火星曾存在海洋的最有力证据
中国“祝融号”火星车取得突破性发现，表明火星中纬度地区曾经存在广阔的海洋。通过使用其地下穿透雷达，火星车在乌托邦平原地下探测到分层、倾斜的沉积结构，这些特征与地球上发现的海岸沉积物惊人地相似。这一发现于2025年2月25日发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上，有力地支持了火星曾经是一个温暖、潮湿的世界，能够维持大量液态水的假说。
几十年来，科学家们一直在争论火星北部平坦的低地是否曾经被海洋覆盖。虽然之前的研究发现了可能的海岸线和外流通道，但缺乏直接的地质证据使得这一理论悬而未决。“祝融号”的最新发现代表了支持这一观点的首个地下证据，标志着行星科学的一个关键时刻。
发现背后的科学原理
“祝融号”于2021年5月降落在乌托邦平原的南部，该区域之前被认为是潜在的古代海岸线。由中国科学院开发的火星车雷达系统探测了地表以下10至35米的深度，揭示了倾斜反射器的广泛分布——这些地质结构与地球上由波浪作用和潮汐形成的海岸沉积层非常相似。
在一个1.3公里宽的区域内共探测到76个这样的结构。这些地层始终以6°至20°（平均14.5°）的角度向较低的北部平原倾斜。地球上类似的模式与长期水流驱动的沉积物沉积有关，排除了风成沙丘、熔岩流或河流三角洲等其他解释。沉积物的介电特性进一步表明其成分与细至中等大小的沙粒一致，与地球的海岸沉积物相当。
这一证据表明，火星曾经拥有一个稳定、持久的海洋，塑造了其数百万年的地貌，而不是融化的冰或灾难性洪水形成的短暂水体。这挑战了之前对火星气候保持温暖和宜居的时间的估计，表明液态水持续存在的时间比之前认为的要长得多。
为什么这个发现很重要
1. 未来火星任务的水资源
如果火星古代海洋沉积了大量的沉积层，那么可能仍有大量的水储存在地下水库中。与需要大量能源进行开采和加工的极地冰盖不同，中纬度地区的地下水沉积物对于未来的火星任务来说可能更容易获取。这降低了在火星上建立人类存在的后勤成本。
2. 对天体生物学的影响
地球上的海岸环境在生命的出现中发挥了关键作用，提供了陆地和海洋之间动态的界面，化学和生物过程在这里蓬勃发展。如果火星有类似的环境，这些古代海岸线可能是寻找保存下来的生物特征的最佳地点。这一发现将天体生物学探索的重点从孤立的湖床和河谷转移到更大规模的海洋环境。
3. 投资和商业太空前景
这一发现有望加速对火星探索的投资。SpaceX殖民火星的长期愿景、NASA以阿尔忒弥斯计划为驱动的“从月球到火星”路线图，以及中国自身的火星基地计划，都可能受益于在更温和地区发现水储备的前景。从事原位资源利用 (ISRU)、水提取技术和空间居住系统领域的公司可能会在这一发现之后看到更多的兴趣和资金。
此外，对于追踪商业航天领域的投资者来说，这一发现进一步证明了机器人探索的价值。中国有能力用国产火星车进行开创性的行星科学研究，这使得中国成为新太空竞赛中一个强大的竞争者。
未解答的问题和下一步
尽管取得了这一突破，但仍存在关键问题。火星究竟有多少水，这些水都去哪儿了？海洋是咸的还是淡的？最关键的是，火星上的这些古代水域是否孕育过微生物生命？
未来的任务，包括中国计划中的火星采样返回任务以及NASA通过毅力号和即将到来的火星冰层绘图仪进行的持续探索，对于解决这些不确定性至关重要。此外，随着SpaceX和蓝色起源等商业实体将目光投向火星，这一发现可能在塑造未来十年的星际探索中发挥关键作用。
目前，“祝融号”的发现提供了迄今为止最强有力的证据，表明火星曾经是一个蓝色的星球——而不仅仅是一个红色的星球。