“祝融号”再立功　研究揭火星北部曾存在海洋

火星寒冷干燥，缺乏流水与生命痕迹，然而曾经的火星环境或许大不相同。“祝融号”火星车搭载的多光谱相机（MSCam）获取的科学数据，近日被证明火星北部曾经存在过海洋；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综合分析后，首次在火星表面发现海洋沉积岩的岩石学证据，研究成果已发表在期刊《国家科学论评》上。

早期研究证明，早期火星曾存在大量液态水，古海洋区域被认为形成了一个特殊的海洋沉积地质单元，称作北方荒原组（VBF），但缺乏原位探测数据的支持。2021年，天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功在火星北部平原东部的乌托邦平原南部边缘著陆，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机会。

期间，“祝融号”行驶约1921米，利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，当中导航和地形相机获得106组全景图像，详细记录了路线附近许多岩石的表面形态与构造特征。肖龙团队发现，这些裸露的岩石发育层理构造，明显与火星表面常见的火山岩不同，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。

团队对“祝融号”火星车巡视区内石块的表面构造作详细分析，并将所观测的岩石代表的地质单元命名为“祝融段”。研究发现，段内的岩石通常保留局部呈透镜状的交错层理组构，以多种小型交错层理为主，伴随少量透镜状压扁层理和小型水道结构的沉积构造。

其中，组成交错层理的层系在两个相反的方向叠覆倾斜，指示双向古水流环境。而由于层系的厚度和粒度在不同方向上具有较大的差异，表明古水流在两个方向上存在强度差异。这种双向水流模式在地球的滨—浅海环境中很常见，而火星相比地球只有两颗小卫星，使得其表面具有低能量的潮汐系统，在这种潮汐环境中只能形成小规模的层理构造。此外，研究中识别的底形和沉积构造具有支持其为流水沉积，而不是风成沉积的证据。

研究对祝融段岩石的观测结果，属截至目前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；“祝融号”著陆点位置表明，观察到的沉积构造或形成于北部平原古海洋的海退过程中。肖龙表示，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。