近日，在《国家科学评论》（National Science Review）最近发表的一项研究中，由中国地质大学领导的一组研究人员，讨论了火星北半球在赫氏时期（即30多亿年前）存在古代海洋及其海岸线的直接证据。这一发现是基于中国国家航天局（CNSA）的祝融号探测器在位于火星乌托邦平原南部的北方瓦斯塔斯地层（VBF）收集的数据。
上图：火星北半球的海拔图，带有红星，表示祝融号探测器的着陆地点，该探测器位于先前提议的古德特罗尼卢斯海洋海岸线以北约282公里（约175英里）。不同颜色的线代表了过去研究中提出的海岸线。
2021年5月15日，祝融号探测器由目前仍在火星附近活动的“天问一号”轨道飞行器从地球运送到火星，穿越太空，降落在乌托邦平原。“祝融”号最初设计的任务期限是90 sols（93个地球日），现在已经远远超出了这个期限。祝融号在2022年5月（火星第347个月）进入冬眠模式，以保护自己度过火星的严冬。按照计划，它应在2022年12月恢复与中国国家航天局的通信，但目前，仍未建立联系。
在任务期间，祝融号已经穿越了1921米（6302英尺），海拔下降了大约5米（16.4英尺）。在这次长途跋涉中，研究人员使用祝融的多光谱相机（MSCam）对106对全景图像中的23块岩石进行了原位分析，祝融的观察结果令人震惊。
上图：a） 卫星图像HiRIC的底图（
HX1_GRAS_HIRC_DIM_0.7_0004_251515N1095850E_a）（研究图1）；b） HiRISE DEM（DTEC_069665_2055_069731_2055）覆盖在HiRIC上。红星表示祝融的着陆点，漫游者在着陆点和祝融最后一个已知位置（Sol_344）之间行驶不到2公里（1.24英里），海拔下降约5米（16.4英尺）。
这项研究的主要作者、中国地质大学地球科学学院教授肖龙博士说：“当我们查看这些相机发回的照片时，我们发现这些裸露的岩石显示出明显的层状结构，这与火星表面常见的火山岩或风沙沉积形成的层状结构有很大不同。这些分层结构表明了双向水流的特征，这与在地球陆地海岸环境中观察到的低能量潮汐流是一致的。”
上图：“祝融号”观测的岩石和沉积层理素描图，岩石编号Sol50-08。
从本质上讲，这项研究发现了火星上古代海岸线显示潮汐的证据，这些证据是基于火星车的图像，这些图像重新检查了大量过去的研究，这些研究试图利用轨道飞行器数据绘制古代火星海岸线，而这次任务是第一次对该主题进行直接的原位分析。
在地球上，潮汐在月球引力的牵引下在海岸线上前进和后退。研究人员假设，由于火星有两个卫星，这些潮汐可能仍然存在于古代海洋中，尽管规模较小。
图像中观察到的沉积结构支持了这样的假设，即这些结构是由水流形成的，而不是由风沉积形成的。研究人员还推断，这些沉积结构也可能是在赫斯佩里安时期古代海洋大撤退期间形成的。
上图：西方纪亚尼罗海洋演化模式图。
和地球一样，火星的地质历史也分为不同的时代，也被称为时期：诺亚纪、希斯伯里纪和亚马逊纪。据估计，诺亚时期发生在41亿到37亿年前，赫斯派时期发生在37亿到29亿年前，亚马逊时期开始于29亿年前，一直持续到今天。虽然，科学界已经确定并讨论了发生在45亿至41亿年前的前诺亚时期，但没有发现其存在的直接证据。
有了祝融探测器的这些令人难以置信的发现，科学家们对火星的历史有了新的认识，以及数十亿年前的火星与今天寒冷干燥的火星相比有多大的不同。
研究人员表示：“未来对该地区的探索和样本返回任务，将进一步加深我们对火星可居住性和生命痕迹保存的理解。”
美国宇航局和中国都在制定从火星返回样本的计划，因为前者正在与欧洲航天局（ESA）合作，计划在2033年之前将火星样本带回地球，而中国已经宣布了2031年将样本带回地球的时间表，比美国宇航局和欧洲航天局的计划提前了两年。NASA的“毅力号”（Perseverance）火星车最近开始收集样本，并将装满火星风化层和鹅卵石的样品管投下，这些样品管将在随后的样本返回任务中收集。
上图：艺术家描绘的数十亿年前火星上古老的北方海洋。
在未来的几年和几十年里，科学家们会对古代火星及其古老的海岸线有什么新的发现？只有时间会告诉我们答案，这就是为什么我们要科学！
一如既往，继续做科学，继续向上看！
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