中國科學院地質與地球物理研究所火星研究團隊日前利用祝融號火星車獲取的雷達數據，揭示了祝融號著陸區表面以下0至80米深度的淺表精細結構和物性特征，為深入認識火星地質演化與環境、氣候變遷提供了重要依據。相關成果9月26日在國際學術期刊《自然》發表。

　　文章通訊作者、中科院地質與地球物理研究所研究員陳凌作“火星烏托邦平原淺表分層結構”成果解讀。（中科院地質與地球物理研究所供圖）

　　祝融號著陸區位于烏托邦平原南部。烏托邦平原是火星最大的撞擊盆地，曾經可能是一個古海洋，科學家據此認為火星早期可能存在過宜居環境。這里的地質如何演化？現今具有怎樣的地下結構？是否還存在水或冰？這些問題備受關注。

　　據介紹，祝融號首次在烏托邦平原實施了巡視器雷達探測，其搭載的次表層探測雷達能夠對巡視區地下淺層結構進行精細成像，實際最大探測深度達80米。科研人員對祝融號前113個火星日、探測長度達1171米的低頻雷達數據進行了深入分析，獲得了高精度結構分層圖像和地層物性信息。

　　研究人員發現，該區域數米厚的火星土壤層之下存在兩套向上變細的沉積層序：第一套層序位于火星表面以下約10至30米，含有較多石塊，其粒徑隨深度逐漸增大；第二套層序位于火星表面以下約30至80米，其石塊粒徑更大，可達米級，且分布更為雜亂，反映了更古老、更大規模的火星表面改造事件。

　　“這兩套層序可能反映了約35億年前至32億年前以來多期次與水活動相關的火星表面改造過程。”中科院地質與地球物理研究所研究員陳凌說，大約16億年前以來的短時洪水、長期風化或重復隕石撞擊作用可能導致了第一套層序的形成，第二套層序的形成可能與更早期的大型洪水活動有關。

　　此外，雷達成像結果顯示，0至80米深度范圍內，反射信號強度穩定，介質具有較低的介電常數，排除了祝融號巡視路徑下方含有富水層的可能性。

　　“熱模擬結果也進一步表明，液態水、硫酸鹽或碳酸鹽鹵水難以在祝融號著陸區表面以下100米之內穩定存在，但目前無法排除鹽冰存在的可能性。”陳凌說。