火星表面的水活動，是評估火星宜居性的關(guān)鍵科學(xué)問題。4月25日，長江日報記者從中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）了解到，該校肖龍教授研究團(tuán)隊有了新的科研突破，他們找到了火星近期水活動的最新證據(jù)。

“祝融號”火星車拍攝的橫向風(fēng)成脊表面的多邊形裂隙。

(資料圖片)

團(tuán)隊成員、地質(zhì)探測與評估教育部重點(diǎn)實驗室趙健楠副研究員介紹，目前在火星表面已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了多種多樣的水活動地貌和由水參與而形成的礦物，證明了火星曾經(jīng)存在大量的地表水。多年來，火星的水活動特征一直是火星探測與研究所關(guān)注的焦點(diǎn)，業(yè)界通過對火星隕石和大氣的研究，對火星地表水消失的原因進(jìn)行了廣泛探討。

當(dāng)前，火星的水主要以冰的形式分布在兩極和地下，科學(xué)家已經(jīng)對如何確定他們的儲量、如何開采和利用這些水冰開展了研究，這為未來人類登陸火星，建立火星基地提供支持。然而，由于尚未從火星采回樣品，火星最近的水活動究竟發(fā)生在何時目前仍無定論。

“從約30億年前至今，火星氣候整體而言極端干旱寒冷，這期間可能有短暫的地表水活動出現(xiàn)，但尚未有公認(rèn)的最近的水活動時間?！壁w健楠介紹，有研究者在火星表面的坡地上發(fā)現(xiàn)了一些現(xiàn)今仍會隨季節(jié)變化反復(fù)出現(xiàn)和消失的條紋狀特征，提出它們可能是由液態(tài)水的活動形成，但是也受到了質(zhì)疑。

2021年5月，我國“天問一號”探測器攜帶的“祝融號”火星車著陸于烏托邦平原南部，帶回了更多證據(jù)。團(tuán)隊成員、地球科學(xué)學(xué)院教師王江告訴長江日報記者，“祝融號”著陸及巡視范圍內(nèi)分布有大量的橫向風(fēng)成脊，這是火星表面一類特殊的風(fēng)成地貌，是研究火星大氣運(yùn)動及氣候特征的重要載體。團(tuán)隊利用高分辨率遙感數(shù)據(jù)，在火星車著陸區(qū)2km×2km范圍內(nèi)識別出354個橫向風(fēng)成脊，并根據(jù)形態(tài)特性劃分出三個類型，提出了該區(qū)域橫向風(fēng)成脊的兩階段演化模型。

研究團(tuán)隊利用“祝融號”導(dǎo)航與地形相機(jī)數(shù)據(jù)，對火星車巡視路線上的橫向風(fēng)成脊表面形貌特征進(jìn)行了詳細(xì)刻畫，首次在火星橫向風(fēng)成脊表面識別出小型多邊形裂隙。同時通過對原位光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行解譯，發(fā)現(xiàn)這些裂隙分布區(qū)的表面可能存在石膏等含水硫酸鹽礦物，表明水在這些多邊形裂隙的形成過程中起到的重要作用。

“祝融號”著陸區(qū)橫向風(fēng)成脊的演化模式及表面多邊形裂隙可能的形成機(jī)制。

“由于橫向風(fēng)成脊是火星表面較為年輕的地貌，可能小于100萬年，而且這些多邊形裂隙在橫向風(fēng)成脊演化的后期形成，所以我們認(rèn)為，這可能指示了火星近期水活動及地表—大氣水的交換過程，為研究火星在當(dāng)前寒冷干旱氣候條件下的水循環(huán)提供了線索。”趙健楠坦言，為了進(jìn)一步確認(rèn)火星近期是否有水活動，還需要獲得更多的探測數(shù)據(jù)，我國將在2030年左右從火星采樣并返回地球研究，那時將有望進(jìn)一步確認(rèn)火星的水活動歷史。

該研究成果《火星近期水活動：來自祝融號著陸區(qū)烏托邦平原橫向風(fēng)成脊的證據(jù)》于近期以封面文章形式發(fā)表在《地球物理研究通訊》。論文第一作者為地球科學(xué)學(xué)院王江博士，通訊作者為地質(zhì)探測與評估教育部重點(diǎn)實驗室趙健楠副研究員。該成果得到國家重點(diǎn)研發(fā)計劃、國家自然科學(xué)基金、民用航天預(yù)研項目等聯(lián)合支持。

近年來，地大肖龍團(tuán)隊圍繞火星水活動開展了長期的研究，在火星表面新發(fā)現(xiàn)了大量干涸的湖泊盆地、河谷及三角洲，對它們的形成時代、形成機(jī)制進(jìn)行了分析，揭示了火星的地質(zhì)和氣候環(huán)境演化特征。同時，團(tuán)隊還以我國青海柴達(dá)木盆地為基地，開展了近10年的野外研究工作，進(jìn)行地球和火星水活動地貌及含水礦物的類比研究，為進(jìn)一步了解火星水活動提供了支撐。

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