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原作：英國皇家天文學(xué)會(huì)

翻譯：楊宜修

校對：尹天任

審閱：李宜驊

美編：周英杰

后臺：胡永葳

火星表面新發(fā)現(xiàn)了一段長度超過1.5萬公里的古河床遺跡。這一發(fā)現(xiàn)表明，這顆紅色星球過去的水文環(huán)境可能比我們之前認(rèn)為的要活躍得多。

從“倒置河道”中窺見火星的“水歷史”

研究人員將目光投向了火星南部高地的諾亞紀(jì)地體（NoachisTerra），他們對那里的河流蜿蜒脊（又稱“倒置河道”）進(jìn)行了深入分析。這些脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)被認(rèn)為是在河流沉積物硬化后，周圍物質(zhì)被侵蝕掉而暴露形成的。

類似的脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)在火星的多種地形中都有發(fā)現(xiàn)。它們的廣泛分布暗示，這片區(qū)域曾經(jīng)存在過大規(guī)模的液態(tài)水流動(dòng)，而降水很可能是當(dāng)時(shí)的主要水源。

這項(xiàng)研究由英國開放大學(xué)博士生亞當(dāng)?洛西庫特（AdamLosekoot）牽頭，成果于2025年7月12日在杜倫大學(xué)舉行的英國皇家天文學(xué)會(huì)國家天文會(huì)議上正式公布。

研究結(jié)果顯示，在約37億年前的諾亞紀(jì)-西方紀(jì)（Noachian-Hesperian）過渡期（這是火星地質(zhì)與氣候發(fā)生劇烈變化的階段），諾亞紀(jì)地體可能存在穩(wěn)定的地表水。

值得注意的是，諾亞紀(jì)地體此前并未像火星其他區(qū)域那樣被深入研究。部分原因是這里缺乏典型的河谷網(wǎng)絡(luò)——而傳統(tǒng)上，科學(xué)家正是通過河谷的分支侵蝕特征來推斷火星歷史上的降雨和徑流情況。因此，該研究另辟蹊徑，將河流蜿蜒脊作為證明古地表水存在的新證據(jù)，為我們打開了一扇了解火星“水歷史”的新窗口。

洛西庫特興奮地表示：“研究火星，尤其是諾亞紀(jì)地體這類尚未被充分探索的區(qū)域，是一件無比激動(dòng)人心的事。這里的環(huán)境數(shù)十億年來幾乎沒什么變化，就像一個(gè)‘時(shí)間膠囊’，以地球無法復(fù)制的方式記錄著基礎(chǔ)地質(zhì)過程。”

古河床的“真面目”：從圖像中解讀細(xì)節(jié)

一幅彩色圖像展示了一座頂部平坦但嚴(yán)重侵蝕的河流蜿蜒脊，其表面覆蓋著移動(dòng)的沙丘。

圖像來源：HiRISE圖像ESP_085386_1505，NASA/JPL/亞利桑那大學(xué)

另一幅圖像呈現(xiàn)了一座中度侵蝕的河流蜿蜒脊，表面密布小型隕石坑，在周邊地貌中清晰可辨。該結(jié)構(gòu)從東北方向的小山谷延伸而出，向西部逐漸變得明顯，最終消失。蜿蜒脊呈現(xiàn)明顯的彎曲形態(tài)，可能為古河曲。其北部有一處圓形平坦特征，可能是曾被水或沉積物填充的撞擊坑。

圖像來源：CTX圖像MurrayLab_V01_E020_N-20_Mosaic，NASA/JPL/MSSS/穆雷實(shí)驗(yàn)室。

研究團(tuán)隊(duì)利用了環(huán)境相機(jī)（CTX）、火星軌道激光高度計(jì)（MOLA）和高分辨率成像科學(xué)設(shè)備（HiRISE）三臺軌道儀器的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)幫助他們繪制了大范圍內(nèi)脊?fàn)钕到y(tǒng)的位置、長度和形態(tài)特征。研究團(tuán)隊(duì)觀察到，部分地貌表現(xiàn)為孤立的脊?fàn)疃危硪恍﹦t形成了綿延數(shù)百公里、高出周邊地形數(shù)十米的復(fù)雜系統(tǒng)。

新發(fā)現(xiàn)：火星曾有長期濕潤期！

這些脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)的廣泛分布和獨(dú)特形態(tài)說明，它們可能是在地質(zhì)意義上相對穩(wěn)定的地表?xiàng)l件下，經(jīng)過長期作用形成的。此外，它們的空間分布和規(guī)模進(jìn)一步表明，當(dāng)時(shí)的水源很可能來自大氣降水。

洛西庫特表示：“我們的研究為‘火星曾比如今更復(fù)雜、更活躍’這一觀點(diǎn)增添了新證據(jù)。能參與這樣的發(fā)現(xiàn)，我感到非常振奮。”

更重要的是，這些脊?fàn)罱Y(jié)構(gòu)形成了龐大的互聯(lián)系統(tǒng)，這意味著當(dāng)時(shí)的濕潤環(huán)境可能持續(xù)了相當(dāng)長的時(shí)間。也就是說，諾亞紀(jì)地體在地質(zhì)尺度上曾經(jīng)歷過溫暖濕潤的氣候期。

這一發(fā)現(xiàn)對現(xiàn)有理論提出了挑戰(zhàn)——傳統(tǒng)觀點(diǎn)認(rèn)為，火星整體上寒冷干燥，僅在某些短暫的變暖期，因冰蓋融水形成過少量河谷。但如今看來，火星的“水故事”或許比我們想象的更豐富。

未來，隨著對火星探測的深入，或許還會(huì)有更多關(guān)于這顆紅色星球的“水秘密”被揭開。

『天文濕刻』 牧夫出品

微信公眾號：astronomycn

海上升日月

作者/SuperW

器材/索尼A7R5+SonyFE200–600mmF5.6–6.3GOSS

參數(shù)/600mm

月：f/6.3，1/10s，ISO1600

日：f/7.1，1/80s，ISO100

地點(diǎn)

月：中國上海，

日：美國紐約

時(shí)間

月：2024年7月20日

日：2025年7月5日

在海的盡頭，見證兩次心跳：一輪月升如夢，一輪日出似火。

圖像來源：中國國家天文

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https://phys.org/news/2025-07-ancient-river-reveal-mars-wetter.html