(來源:科普中國)
轉自:科普中國
關于古代火星曾有海洋的研究,大家想必已聽過不少。近期,科學家又提出了一條新證據——“浴缸水垢圈”。相比以往,這一線索更為新穎,也更具說服力。
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古海洋一直吸引人目光(NASA)
曾經追過的“火星海岸線”
科學家之所以認為火星上可能曾經存在海洋,主要是因為在上世紀 80 年代,發現了兩條“海岸線”——阿拉伯海岸線和杜特羅尼魯斯海岸線。它們蜿蜒上萬公里,沿線分布著類似地球海岸的地貌(如彎曲的崖壁、階地和沖溝)。
隨著研究深入,更多地質證據也在為“火星古海岸線”假說提供支撐。例如,在火星全球范圍內識別出數十個分布于北半球低地邊緣的扇形沉積體,其形態與地球河流三角洲高度相似。
此外,火星表面廣泛出露的層狀硅酸鹽、硫酸鹽等含水蝕變礦物,也說明火星存在長期穩定的液態水環境。
近年來,我國“祝融號”火星車在烏托邦平原南部發現了淺海相沉積巖及地下傾斜沉積層,其形態類似地球海岸帶的沉積構造,為古海洋假說補充了來自地下的直接證據。
然而,這些證據始終面臨一個核心難題:兩條主要“海岸線”的海拔高度相差數公里,完全不符合靜止水體應具有的等位面特征。
新思路:從“海岸線”到“大陸架”
2026 年 4 月 15 日,美國加州理工學院 Abdallah S. Zaki 團隊在《自然》雜志發表論文,徹底換了一個思路。他們問了一個關鍵問題:一個存在了上億年的海洋,留在地形上最顯眼的印記,真的是那條“線”嗎?還是別的什么?
通過地球上的對照實驗,研究團隊發現,現代海洋最突出的特征不是海岸線,而是大陸架——也就是從海岸向海延伸、坡度極緩的那一片淺水平臺。它就像浴缸壁上被水長期浸泡后形成的那一圈隱約的“污跡帶”,遠比單薄的水垢線更厚實、更持久。
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地球上,海浪天天沖刷,海平面也經常漲落,海岸線其實很模糊。
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這一發現點醒了研究者:應該去火星上尋找那條低坡度、低曲率的平坦環帶——那才是古海洋留在地形上的“大陸架簽名”。
隨后,研究團隊對火星全球地形進行了分析,在北半球發現了兩處類似的地形構造(平坦低值區)。其中一處位于海拔-1800 米到-3800 米之間,正好包裹著阿拉伯海岸線和大部分杜特羅尼魯斯海岸線。
更關鍵的是,這條平坦帶里密密麻麻分布著河流三角洲、沉積河道、厚層沉積巖和含水蝕變礦物——所有這些都是水流長期作用的鐵證。有些三角洲還顯示出海平面升降的沉積序列,記錄了幾百米幅度的“海進”和“海退”事件。
來自“祝融號”的地面驗證
更令人興奮的是,我國“祝融號”火星車正好在這個“平坦帶”北緣的烏托邦平原工作。其雷達探測到了地下 10 到 35 米處傾斜的沉積層,像千層蛋糕一樣向“海”的方向傾斜——這正對應地球海岸帶典型的“魚骨狀”交錯層理的沉積巖和“前積層”結構,是海浪和沿岸流搬運泥沙的直接證據。
這相當于我們在“嫌疑現場”不僅找到了宏觀地形證據,還挖出了微觀地層證據,兩者相互印證,大大增強了火星古海洋假說的可信度。
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:中國祝融號火星車,正好在大陸架區域工作(來自網絡)
未來,我們要去那片“海”看一看
這項研究,不僅回應了長期困擾學界的海岸線高程偏差問題,還為我未來火星探測提供了方向。即將于 2030 年登陸火星的歐洲“羅莎琳德·富蘭克林號”火星車,其著陸點歐克西亞平原就位于這條“大陸架”帶上。屆時,它可能會鉆探到由海浪沖刷形成的交錯層理、風暴沉積,甚至濁流序列——這些都是地球古海洋邊緣常見的沉積構造。
而我國規劃中的天問三號火星采樣返回任務,如果能在這片古海岸陸架區域采集樣品送回地球,我們將有機會在實驗室里精確測定這些沉積巖的年齡、礦物組成和可能的有機質含量,真正讀懂火星那本被風沙掩埋了 36 億年的“海洋日記”。
科學就是這樣,換一個角度審視老問題,往往能打開新的局面。
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