长久以来,火星上是否存在过海洋一直是科学界热议的话题。此前,科学家们主要依据上世纪80年代发现的两条“海岸线”——阿拉伯海岸线和杜特罗尼鲁斯海岸线来推测火星古海洋的存在。这两条海岸线绵延上万公里,沿线分布着类似地球海岸的地貌,如弯曲的崖壁、阶地和冲沟,为古海洋假说提供了初步线索。同时,火星表面广泛存在的层状硅酸盐、硫酸盐等含水蚀变矿物,也进一步支持了火星曾有长期稳定液态水环境的观点。
然而,这些证据并非无懈可击。两条主要“海岸线”的海拔高度相差数公里,这与静止水体应具有的等位面特征明显不符,成为古海洋假说面临的核心难题。虽然我国“祝融号”火星车在乌托邦平原南部发现了浅海相沉积岩及地下倾斜沉积层,为假说补充了地下直接证据,但关于火星古海洋的争议仍未平息。
2026年4月15日,美国加州理工学院的研究团队在《自然》杂志上发表了一项突破性研究,为解决这一难题提供了新思路。研究团队没有局限于寻找“海岸线”,而是将目光投向了更广阔的地形特征——大陆架。他们通过地球上的对照实验发现,现代海洋最显著的特征并非海岸线,而是大陆架这一从海岸向海延伸、坡度极缓的浅水平台。这一发现启发了研究者:火星古海洋留下的地形印记,或许正是这样一条低坡度、低曲率的平坦环带。
随后,研究团队对火星全球地形进行了系统分析,在北半球发现了两处符合这一特征的地形构造。其中一处位于海拔-1800米到-3800米之间,恰好包裹着阿拉伯海岸线和大部分杜特罗尼鲁斯海岸线。更令人振奋的是,这片平坦带内密集分布着河流三角洲、沉积河道、厚层沉积岩和含水蚀变矿物,这些都是水流长期作用的明确证据。部分三角洲还显示出海平面升降的沉积序列,记录了数百米幅度的“海进”和“海退”事件,进一步印证了古海洋的存在。
我国“祝融号”火星车的探测结果为这一发现提供了地面验证。其雷达在地下10到35米处探测到了倾斜的沉积层,这些沉积层像千层蛋糕一样向“海”的方向倾斜,与地球海岸带典型的“鱼骨状”交错层理沉积岩和“前积层”结构高度吻合,是海浪和沿岸流搬运泥沙的直接证据。宏观地形与微观地层的双重证据相互印证,极大增强了火星古海洋假说的可信度。
这项研究不仅回应了长期困扰学界的海岸线高程偏差问题,也为未来的火星探测指明了方向。即将于2030年登陆火星的欧洲“罗莎琳德·富兰克林号”火星车,其着陆点欧克西亚平原就位于这条“大陆架”带上。届时,它可能会钻探到由海浪冲刷形成的交错层理、风暴沉积甚至浊流序列,这些沉积构造在地球古海洋边缘极为常见,将为火星古海洋的研究提供更多直接证据。
我国规划中的天问三号火星采样返回任务也备受期待。如果能在古海岸陆架区域采集样品并送回地球,科学家将有机会在实验室里精确测定沉积岩的年龄、矿物组成和可能的有机质含量,从而揭开火星海洋历史的更多秘密。科学探索往往需要换个角度审视问题,这项研究正是通过创新思路,为火星古海洋假说打开了新的局面。











