本报讯 2月24日发表于美国《国家科学院院刊》的一项研究显示,火星可能曾经拥有阳光充足的沙滩、温暖柔和的海浪。
一个中美科学家团队利用中国“祝融号”火星车的数据,识别出行星地表下隐藏的岩层,这强烈暗示了北部古海洋的存在。论文作者之一、美国宾夕法尼亚州立大学的Benjamin Cardenas说,这项新研究提供了迄今最清晰的证据,表明火星曾存在大量水体和更适合生命出现的环境。
Cardenas说:“我们在火星上寻找看起来像古海滩与河流三角洲的地方,最终发现了风、海浪和大量沙子的证据——这曾是一个适合度假的海滩。”
“祝融号”火星车于2021年在火星乌托邦平原着陆,并发回了周围的地质数据,以便科学家寻找水或冰的迹象。与其他火星车不同,它配备了穿透式雷达,能够探测行星的地下,识别埋藏的岩层。
通过研究地下沉积物,科学家拼凑出一幅更完整的火星历史图景。研究小组在分析雷达数据时,发现了一个与地球海滩类似的层状结构——名为“前海岸沉积物”的地层。这些地层向海洋倾斜,在沉积物被潮汐和波浪带入水体时形成。
“这立即引起了我们的注意,因为它表明有波浪,这意味着空气和水之间存在一个动态界面。”Cardenas说,“地球上的生命起源于海洋和陆地的相互作用,因此,这幅画面描绘了古代宜居的环境,提供了有利于微生物生存的条件。”
当研究小组将火星数据与地球海岸沉积物的雷达图像进行比较时,他们发现了惊人的相似之处。在火星上观测到的倾角正好在地球海岸沉积物倾角的范围内。
研究人员还排除了倾角的其他可能来源,如古代河流、风或古火山活动。他们认为,地层的一致倾斜形状以及沉积物的厚度表明它们起源于沿海地区。
“这片水域的海岸线随着时间的推移而演变。”Cardenas说,“我们倾向于认为火星是在不断进化的,河流在流动,沉积物在移动,土壤在形成和被侵蚀。这种沉积地质学可以告诉我们地貌是什么样以及如何演变的,重要的是,可以帮助我们确定去哪里寻找过去的生命。”
Cardenas解释说,这一发现表明,火星曾经比现在湿润得多,进一步支持了火星北极大部分地区曾被海洋覆盖的假说。该研究还提供了有关火星环境演变的新信息,表明火星上可能存在一个持续数千万年的适宜生命的温暖湿润时期。
论文通讯作者之一、美国加利福尼亚大学伯克利分校的Michael Manga说:“‘祝融号’火星车的能力让我们能够以一种全新方式了解火星的地质历史。它的探地雷达让我们看到了火星地表下的情况,使我们能够进行以前从未做过的地质学研究。所有这些令人难以置信的技术进步使得基础科学研究成为可能,并揭示了关于火星的大量新信息。”(文乐乐)
相关论文信息:
https://doi.org/10.1073/pnas.2422213122
《中国科学报》 (2025-02-27 第2版 国际)