火星沙丘上的“水痕”之谜

来源：光明网2025-02-14 09:36

　　人类对火星的探索，总带着一个终极疑问：那里是否存在孕育生命的液态水？当全球科学家聚焦极地冰盖或地下湖泊时，中国科研团队却另辟蹊径，在火星沙丘中发现了颠覆认知的“水痕”——没有直奔水源，却从一粒沙中窥见了宇宙的奥秘。

　　2021年，“天问一号”携带的“祝融号”火星车成功登陆火星北半球的乌托邦平原，任务是研究当地的地质构造、地形地貌、火壤性质、水冰分布、元素和矿物组成，以及火星磁场和气候环境等。

　　“我们一开始没想找水，只想看看沙丘长啥样。” 中国科学院地质与地球物理研究所研究员秦小光坦言。然而，“祝融号”传回的数据让大家心头一震：沙丘表面竟布满结壳、龟裂、团粒化等特殊痕迹。

　　“这太反常了！龟裂本该出现在低洼干涸处，怎会出现在凸起的沙丘上？”秦小光回忆道。团队迅速锁定五个沙丘，逐一分析，结果每个沙丘都藏着相似的“水密码”。

　　此外，这样的沙丘结壳，秦小光在地球上也看到过！罗布泊，那里盐厂的盐粒沙山雨后表面结壳、团粒化的现象，与火星沙丘表面照片惊人相似。“没见过的东西，你认不出它；但有了地球的经验，就能‘看透’火星。”秦小光说。

　　一系列的分析和排查后，研究人员得出结论，这些痕迹是液态水活动的铁证：火星大气中的水蒸气在夜晚低温时凝结成霜或雪，附着于含盐沙粒表面；白天气温回升，霜融为盐水，反复蒸发后形成结壳、多边形脊等多种与液态水活动有关的独特结构。“这是火星大气水循环的微观证据，像一部跨越百万年的‘水文日记’。”

　　此前，国际研究普遍认为火星低纬度地区难存液态水，而秦小光和团队成员通过“祝融号”的探测数据发现：火星倾角变化引发极地冰盖水汽向赤道迁移，结合昼夜温差与盐分作用，竟在沙丘上构建出短暂却稳定的液态水活动“窗口期”。

　　“雷达探测显示地下80米内没有液态的水，但地表的水痕就在眼前！”2023年4月，这项发表于《科学进展》的研究，首次揭示了火星现代液态水活动的新模式。2024年底，秦小光所在的“火星多时间尺度环境演变”团队，凭借一系列国际前沿成果，刷新了人类对火星水活动的认知，被授予2024年度中国科学院杰出科技成就奖（基础研究奖）。