中國祝融號火星車在烏托邦平原南部執行探測任務時,意外捕捉到一組特殊的地貌特征——多條呈近似平行狀的線性痕跡,其形態與地球海岸線高度相似。這些痕跡綿延數百公里,位于海拔負3700米至負4100米的區域,為研究火星遠古環境提供了重要線索。科學家推測,這些地貌可能是35億年前火星存在海洋的關鍵證據,當時正值諾亞紀晚期至西方紀早期,火星正經歷從溫暖濕潤向寒冷干燥的轉變。
為驗證這一猜想,研究團隊整合了多源探測數據。祝融號搭載的地表成分探測儀在疑似海岸線附近檢測到水合礦物:低海拔區域以層狀硅酸鹽為主,這類礦物通常需長期水環境才能形成;高海拔臺地則分布著火山巖碎屑與風化產物,呈現出水岸過渡帶的特征。美國火星勘測軌道飛行器、歐洲火星快車軌道器及中國天問一號軌道器的數據交叉比對,進一步支持了地貌與水活動的關聯性。祝融號的次表層探測雷達更穿透地表80米,揭示了沉積層結構與地球海岸沉積層的高度相似性,甚至發現了典型的前積層結構——這一特征僅存在于海岸三角洲環境中。
古地形重建模擬顯示,火星可能存在兩個階段的古海平面:高水位期約在海拔負3700米,隨后水體退縮至負4100米。這一發現使“火星古海洋”假說獲得更多支撐,但科學界仍存爭議。反對者指出,火星體積小、磁場弱,難以長期維持厚重大氣層,液態水或因蒸發或凍結而無法穩定存在。美國亞利桑那州立大學地質學家提出,這些地貌可能由火山活動、地下冰融化塌陷或風蝕作用形成,而非海水侵蝕。
針對質疑,研究團隊提出“階段性海洋模型”:35億年前,火星可能因大規模火山活動釋放氣體,短暫增厚大氣層,形成溫暖濕潤期。地下冰融化后,地表徑流匯集,形成區域性甚至全球性水體。隨著火山活動減弱,大氣層變薄,水體凍結消失。祝融號發現的多層海岸線恰好記錄了不同時期的水體邊界,反映了火星氣候的長期波動。這一模型不僅解釋了地貌成因,也為火星水文循環研究提供了新視角。
若火星曾存在大面積水體,其生命探索意義將顯著提升。地球生命起源于38億年前,與火星可能存在海洋的時期重疊。液態水是生命誕生的必要條件,穩定的水環境可能為微生物演化提供溫床。祝融號探測區域的地質年齡與環境特征,使其成為尋找生命痕跡的優先目標。科學家推測,若火星古海洋中存在微生物,其化石或生物標志化合物可能保存在海岸沉積物中——地球上許多微生物化石正是在此類環境中被發現,因快速埋藏與礦化作用得以留存。
當前,NASA毅力號火星車正在杰澤羅隕石坑采集樣本,該區域被認為曾是古湖泊的河流三角洲。祝融號的發現則提供了更大尺度的海洋環境樣本,兩者互補可幫助科學家重構火星完整的水文循環:從高地的降水、河流,到低地的湖泊、海洋。研究團隊計劃進一步分析祝融號采集的地表成分數據,重點尋找有機分子與生物標志礦物的信號。地球上,層狀硅酸鹽與碳酸鹽的形成有時與微生物活動相關,若火星沉積物中發現類似礦物組合與同位素特征,將為古代火星生命存在提供間接證據。
這一發現也為未來探測任務指明方向。歐洲航天局的ExoMars漫游車與NASA的火星樣本返回任務,或將古海岸線區域列為潛在目標。通過鉆探與深層采樣,可能獲取未受輻射與氧化破壞的原始物質,揭示更多秘密。中國也在規劃后續火星探測,或發射更遠距離的火星車,沿疑似海岸線系統調查,或在關鍵位置部署固定式鉆探平臺,獲取地下深層樣本。火星作為從宜居走向荒蕪的星球,為研究行星宜居性演化提供了獨特案例。理解其環境變遷,有助于評估其他系外行星維持生命的能力,深化人類對宇宙中生命地位的認知。











