「祝融號」再立功　研究揭火星北部曾存在海洋

火星寒冷乾燥，缺乏流水與生命痕跡，然而曾經的火星環境或許大不相同。「祝融號」火星車搭載的多光譜相機（MSCam）獲取的科學數據，近日被證明火星北部曾經存在過海洋；中國地質大學（武漢）地球科學學院肖龍教授領導的國際研究團隊綜合分析後，首次在火星表面發現海洋沉積岩的岩石學證據，研究成果已發表在期刊《國家科學論評》上。

早期研究證明，早期火星曾存在大量液態水，古海洋區域被認為形成了一個特殊的海洋沉積地質單元，稱作北方荒原組（VBF），但缺乏原位探測數據的支持。2021年，天問一號火星任務搭載的「祝融號」火星車成功在火星北部平原東部的烏托邦平原南部邊緣著陸，位於前人所提出的古海岸線附近的北方荒原組，為查證是否存在古海洋沉積提供機會。

期間，「祝融號」行駛約1921米，利用不同的成像和分析系統對露頭和地表岩石進行詳細的就位觀測，當中導航和地形相機獲得106組全景圖像，詳細記錄了路線附近許多岩石的表面形態與構造特徵。肖龍團隊發現，這些裸露的岩石發育層理構造，明顯與火星表面常見的火山岩不同，也不同於風沙沉積形成的層理構造，這些層理知識指示的雙向水流特點，與地球濱—淺海環境中的低能潮汐流一致。

團隊對「祝融號」火星車巡視區內石塊的表面構造作詳細分析，並將所觀測的岩石代表的地質單元命名為「祝融段」。研究發現，段內的岩石通常保留局部呈透鏡狀的交錯層理組構，以多種小型交錯層理為主，伴隨少量透鏡狀壓扁層理和小型水道結構的沉積構造。

其中，組成交錯層理的層系在兩個相反的方向疊覆傾斜，指示雙向古水流環境。而由於層系的厚度和粒度在不同方向上具有較大的差異，表明古水流在兩個方向上存在強度差異。這種雙向水流模式在地球的濱—淺海環境中很常見，而火星相比地球只有兩顆小衛星，使得其表面具有低能量的潮汐系統，在這種潮汐環境中只能形成小規模的層理構造。此外，研究中識別的底形和沈積構造具有支持其為流水沉積，而不是風成沉積的證據。

研究對祝融段岩石的觀測結果，屬截至目前首個支持火星北部平原古海洋存在的直接性原位探測證據；「祝融號」著陸點位置表明，觀察到的沉積構造或形成於北部平原古海洋的海退過程中。肖龍表示，未來「祝融號」對該區域的深入探測和採樣返回，將加深我們對火星宜居性和生命痕跡保存的認識。