祝融号探测数据揭秘火星0至80米深度浅表结构

新华社北京9月26日消息，中国科学院地质与地球物理研究所火星研究团队日前利用祝融号火星车获取的雷达数据，揭示了祝融号着陆区表面以下0至80米深度的浅表精细结构和物性特征，为深入认识火星地质演化与环境、气候变迁提供了重要依据。相关成果9月26日在国际学术期刊《自然》发表。

文章通讯作者、中科院地质与地球物理研究所研究员陈凌作“火星乌托邦平原浅表分层结构”成果解读。（中科院地质与地球物理研究所供图）

祝融号着陆区位于乌托邦平原南部。乌托邦平原是火星最大的撞击盆地，曾经可能是一个古海洋，科学家据此认为火星早期可能存在过宜居环境。这里的地质如何演化？现今具有怎样的地下结构？是否还存在水或冰？这些问题备受关注。

据介绍，祝融号首次在乌托邦平原实施了巡视器雷达探测，其搭载的次表层探测雷达能够对巡视区地下浅层结构进行精细成像，实际最大探测深度达80米。科研人员对祝融号前113个火星日、探测长度达1171米的低频雷达数据进行了深入分析，获得了高精度结构分层图像和地层物性信息。

约35亿年前至32亿年前以来两期火星表面改造事件。（中科院地质与地球物理研究所供图）

研究人员发现，该区域数米厚的火星土壤层之下存在两套向上变细的沉积层序：第一套层序位于火星表面以下约10至30米，含有较多石块，其粒径随深度逐渐增大；第二套层序位于火星表面以下约30至80米，其石块粒径更大，可达米级，且分布更为杂乱，反映了更古老、更大规模的火星表面改造事件。

“这两套层序可能反映了约35亿年前至32亿年前以来多期次与水活动相关的火星表面改造过程。”中科院地质与地球物理研究所研究员陈凌说，大约16亿年前以来的短时洪水、长期风化或重复陨石撞击作用可能导致了第一套层序的形成，第二套层序的形成可能与更早期的大型洪水活动有关。

此外，雷达成像结果显示，0至80米深度范围内，反射信号强度稳定，介质具有较低的介电常数，排除了祝融号巡视路径下方含有富水层的可能性。

“热模拟结果也进一步表明，液态水、硫酸盐或碳酸盐卤水难以在祝融号着陆区表面以下100米之内稳定存在，但目前无法排除盐冰存在的可能性。”陈凌说。