中国科学院地质与地球物理研究所牵头的研究团队，联合国家空间科学中心与空天信息创新研究院，利用祝融号火星车搭载的高频四极化探地雷达，在火星乌托邦平原南部实现了重大突破。该设备首次穿透火星地表，捕捉到厘米级精度的地下结构信息，发现火星在约7.5亿年前（中—晚亚马逊纪）仍存在显著水体活动。这一发现将火星“含水历史的终点”向后推延数亿年，为理解火星气候演化、地质变迁及潜在生命宜居性提供了关键证据。
火星并非始终是如今这颗寒冷干燥的星球。早期研究表明，约40至37亿年前，火星表面曾广泛分布河流、湖泊甚至海洋；37至30亿年前，水活动逐渐转为阶段性、突发性，并与火山和构造活动相关联；30亿年前至今，火星整体进入寒冷干旱环境，仅保留冰、卤盐沉积、地下水上涌等有限水活动。厘清火星何时失去湿润环境，是理解其长期演化的核心问题之一。此次研究通过地下结构数据，为这一过程提供了新的时间节点。
传统对火星水活动的认知主要依赖轨道探测器的地貌照片与遥感数据，但地下结构能保存更完整的地质与气候记录。轨道雷达虽能提供大尺度地下信息，却因距离火星表面较远，难以刻画浅地表特征。而浅地表对应着更年轻的火星地质活动，是理解水活动从早期广泛分布转向晚期局部、短暂过程的关键。祝融号搭载的探地雷达，通过原位探测弥补了这一空白，首次获取了乌托邦平原着陆区地下介质的各向异性参数。
研究团队基于雷达数据，揭示了着陆区地下的分层结构、断层、裂隙及掩埋撞击坑等地质构造。向南倾斜的铲形断层结构显示，下层岩石塑性变形特征显著，可能富含石膏或岩盐等盐类矿物，暗示其形成于水下沉积环境。结合陨石坑计数对地下物质年龄的约束，底层沉积物形成时间约为7.5亿年前。低频雷达在约30米深度还发现了一次更早的洪水事件，年代约为16亿年前。综合分析表明，中—晚亚马逊纪期间，祝融号着陆区经历了显著的地表重塑，且该时期火星仍存在持续性水活动。
这一发现不仅改写了火星水活动的历史时间线，也为未来人类探索火星提供了重要参考。例如，着陆区地下结构的精细特征，可为选择安全且具有科学价值的着陆点提供依据；而中—晚亚马逊纪的水活动证据，则表明火星在相对较近的地质时期仍具备支持生命存在的潜在条件。研究团队将继续分析祝融号积累的雷达数据，进一步探索火星地下世界的奥秘。
