据5月18日消息，目前的火星寒冷干燥，缺乏水和生命痕迹，但数十亿年前的火星环境可能已大不相同。此前的研究证明，早期火星上存在大量液态水，并通过地貌分析和数值模拟，提出了远古海洋假说。人们认为，古代海域形成了一个特殊的海洋沉积地质单元，称为北方荒地组（VBF）。但缺乏现场检测数据的支持。因此，这个问题一直是学术界争论的焦点。
中国地质大学（武汉）地球科学学院肖龙教授领导的国际研究团队通过综合分析多光谱相机获得的科学数据，首次发现了火星表面海洋沉积岩的岩石学特征。 MSCam）搭载在“祝融”号火星车上。有证据表明火星北部曾经存在海洋。
相关研究成果以《乌托邦平原海洋沉积岩的证据：祝融号火星车的观测》为题发表在综合性权威期刊《国家科学论评》上（附DOI：10.1093/nsr/nwad137）。
2021年，我国天问一号火星任务搭载的“祝融号”火星车成功登陆火星北部平原东部乌托邦平原南缘。它位于前人提出的古海岸线附近的北荒地组。为验证是否存在远古海洋沉积提供了机会。
自登陆以来，“祝融”号一直向南航行，前往潜在海岸线区域，对沿途暴露的北荒地层地层进行观测。 “祝融号”行驶了约1921米（图1），利用不同的成像和分析系统对露头和地表岩石进行了详细的现场观测。其中，导航与地形相机（MSCam）已获取106组全景图像。详细记录了“祝融”号航线附近许多岩石的表面形态和结构特征。
图1“祝融号”行驶路线图及检查区域地形图。
“我们查看了火星车车载摄像头传回的照片，发现这些裸露的岩石具有层理结构，与火星表面常见的火山岩明显不同，也与火星表面形成的层理结构不同。 “风沙沉积。这些层理知识所表明的双向流特征与地球滨浅海环境中的低能潮流一致。”肖龙说。
基于MSCam获取的岩石图像，肖龙教授研究团队详细分析了“祝融号”火星车巡视区岩石的表面结构。由于观测到的岩石均位于祝融考察区，研究组将它们所代表的地质单元命名为：祝融剖面。研究团队在研究中发现，该剖面岩石通常保留局部透镜状交错层理结构，主要是各种小型交错层理，同时伴有少量透镜状扁平层理和小型水道构造的沉积结构（图2）。其中，构成交错层理的各层相互重叠且向两个相反方向倾斜，表明存在双向的古水流环境。
另外，由于地层厚度和粒度在不同方向上存在较大差异，这表明两个方向上古水流的强度存在差异。这种双向流型通常是由流动方向周期性变化的流体作用形成的。它在风成和河流环境中并不常见，但在地球的滨海浅海环境中很常见。与地球相比，火星只有两颗小卫星，这导致其表面存在低能量的潮汐系统。在这种潮汐环境中只能形成小规模的层理结构。此外，研究中确定的地床形态和沉积结构有证据支持流水沉积而不是风沉积物。
图2 “祝融”号观测到的岩石及沉积层理示意图，岩石编号Sol50-08。本研究对祝融段岩石的观测是迄今为止第一个直接的原位探测证据，支持火星北部平原存在古代海洋。 “祝融”登陆地点的位置表明，所观测到的沉积构造可能是在北部平原古海洋退缩过程中形成的（图3）。
图3 西纪尼罗河以下海洋演化模型图。这项研究在北方荒地地层中发现的沉积结构为重塑火星历史提供了新的见解。 “未来祝融号火星车对该区域的深入探测和采样返回，将加深我们对火星宜居性和生命痕迹保存的认识。”肖龙说。
