中国科学院空天信息创新研究院的记者获悉，方广有研究员领导的月球与火星探测雷达研究团队有了发现。他们发现位于火星北半球乌托邦平原南部祝融号着陆区的地下，在 10 至 35 米的深处存在着多层倾斜沉积结构。这些地质特征与地球海岸沉积物极为相似，为火星中低纬度地区曾经存在古代海洋提供了至今最直接的地下证据。该成果在 2025 年 2 月 25 日北京时间时于《美国国家科学院院刊》（PNAS）上发表。
火星的地质特征、季节性变化和昼夜节律与地球相似，所以被科学家当作人类星际移民的首选目标。在过去的数十年里，人类对火星的探测取得了很多具有里程碑意义的成果。然而，这些发现大多集中在环境极为寒冷的火星高纬度或极地区域。同时，关于火星北部低地是否曾经存在浩瀚海洋的争论一直存在。正因如此，获取火星古海洋的直接证据就显得至关重要。
火星 36 亿年前的情况。蓝色区域展现了曾经存在但现已消失的 Deuteronilus 古海洋以及海岸线。橙色星标指代中国祝融号火星车的着陆点，黄色星标则是 NASA 毅力号火星车的着陆点。图片来源为 Robert Citron。
中国首辆火星车祝融号在 2021 年 5 月 15 日着陆于乌托邦平原南部。它搭载了中国科学院空天信息创新研究院研制的火星次表层穿透雷达，此雷达用于探测地下结构以及可能存在的水冰。祝融号行驶的路线处于前人提出的可能存在古海洋海岸线以北大概 280 千米的位置，其海拔比该海岸线低大约 500 米。
乌托邦平原地图、祝融号火星车着陆点和四条可能的古海岸线
研究团队对祝融号雷达低频通道的实测数据进行了分析。在火星车行驶沿途的地表之下，深度处于 10 至 35 米这个范围之内。他们从中识别出了 76 个地下倾斜反射体。这些发射体的空间分布较为广泛，同时也较为均匀。它们的覆盖范围超过了 1.3 千米。所有的反射体都呈现出向北方低地方向倾斜的特点。其倾角介于 6°到 20°之间，平均倾角为 14.5°。并且在相同的位置，在不同的深度能够观测到多个平行分布的反射体。这些层理结构与地球沿海沉积物的雷达成像结果相似。其一致性和物理特性表明，不是风成沙堆、熔岩管道或河流冲积等其他成因。这些沉积物大规模存在，说明风浪驱动的沿岸输送为海岸线提供了稳定的泥沙净流入，形成了海岸线前积层。这种结构只有在持久稳定的大型水体环境中才能形成，而不是仅仅由局部和短暂的融水现象导致。
这进一步证实了其海洋沉积物的性质。
火星上探测到的倾斜反射与地球海洋沉积物进行了对比，其中包括澳大利亚 Shark Bay 滨海沉积物的探地雷达图像以及祝融号火星次表层穿透雷达低频通道雷达剖面图。
其三，沉积物被当前的火星表面土壤所覆盖。
此次发现的最大意义在于：把火星液态水的证据从火星人迹罕至的极地地区拓展到了更适合人类活动的中低纬度地区，证实了火星曾经是宜居的。若这一区域曾存在海洋，那么随着气候的变迁，大量水分可能会以地下冰的形式被封存起来，这为未来火星基地的水资源利用提供了可能性，同时也能大大降低火星基地的建设和维护成本。这些古海洋沉积物保存了火星气候变化的历史记录。研究这些沉积物，能够帮助我们理解火星从温暖湿润向寒冷干燥的转变过程。并且能够指导人类如何改造火星环境，以实现火星的长期可持续居住。
