我国天问一号任务取得重大科学突破 首次证实火星10亿年前存在液态水活动

国家航天局日前通报了天问一号火星探测任务的最新科学成果。截至2022年9月15日,天问一号环绕器已在轨运行780多天——火星车累计行驶1921米——圆满完成全部既定科学任务,回传原始科学数据1480GB,相当于存储近300部高清电影,为中国首次火星探测任务提供了迄今最系统的科学支撑。 这次重大发现的核心在于对火星液态水活动的确凿证实。科研团队通过对祝融号着陆区的系统观测,发现了多种指向液态水活动的地质证据。在地貌特征上,着陆区内凹锥、壁垒撞击坑、沟槽、脊状地貌等多种地形要素错落分布,这些看似杂乱的地貌特征实际上共同记录了液态水的"雕刻"痕迹。其中,凹锥由地下水冻结膨胀而成;壁垒撞击坑被黏土层包裹,暗示撞击发生时曾遭遇水的缓冲作用;沟槽走向与历史河道轨迹几乎完全一致。通过综合分析影像数据与地形参数,科研团队勾勒出了"水活动—沉积—风化—再风化"的完整演化链条,将火星地质活动的时间尺度向前推进了约10亿年。 矿物学证据深入强化了该结论。祝融号搭载的相机与光谱仪在着陆区附近的板状硬壳岩石中识别出了含水矿物的吸收特征,直接证实了晚亚马逊纪以来该区域曾存在大量液态水活动。岩石表面细腻且颜色偏暗,表明黏土矿物含量较高;风沙磨蚀留下的波纹清晰可见,进一步说明这片区域的水体并非短暂过客,而是在数亿年的漫长时间里持续存在。 土壤学研究揭示了火星"软土地"的成因机制。火星车行进时留下的车辙宽度、深度与土壤摩擦参数,被科研人员用作"土壤力学实验"的重要参考。分析结果显示,着陆区表层土壤承压强度较高但摩擦角偏低,说明颗粒间黏聚力较弱、易于滑动。结合板结层与风化壳的特征,科研团队推断该地区土壤曾长期处于"润湿—干缩"的循环过程,即被地下水反复"滋养"又被风沙"磨蚀",最终形成了既坚硬又疏松的独特土壤结构。这一发现为理解火星气候演变提供了新的视角。 这些发现的重要意义在于从"点"的观测上升到"面"的认识。多项新发现共同指向一个更加宏大的科学命题:乌托邦平原曾是一片广阔水域。含水矿物年龄数据相互印证;风沙沉积层序完整连贯;古河道流向与平原边缘轮廓吻合。基于这些证据,科研团队提出了"渐进式湖泊—河流—风沙"的演化模型,为火星早期宜居环境的科学研究提供了关键证据支撑。有关成果已向国内外权威学术期刊投送,即将发表。 展望未来,天问一号环绕器仍在遥感使命轨道上接力开展探测工作,持续积累一手科学数据。随着后续任务的逐步升级,火星大气密度变化、离子与中性粒子分布规律、重力场结构等多个未知领域有望被逐一揭示。中国火星探测任务的"深空长考"才刚刚开始,更多科学发现正在酝酿之中。

从天问一号和祝融号获取的地貌特征、矿物成分到土壤数据,这些线索串联成完整的火星水活动证据链;水不仅是火星地质演化的关键因素,更是理解其环境变迁的重要窗口。持续的数据采集和分析将深化对火星的认知,为未来研究奠定更可靠的基础。