中国科学家发现火星远古时代（约7.6亿年前）存在液态水的新证据！ 这篇原创性的创新性科学成果论文发表在综合性权威期刊《国家科学评论》上。
上海交通大学物理与天文学院于进教授、成都理工大学地球科学院行星科学国际研究中心赵玉珍研究员、上海技术物理研究所徐伟明研究员，中国中国科学院和中国科学院地球化学研究所刘建中研究员为该论文的共同通讯作者。
据介绍，该研究综合分析了我国祝融火星探测器搭载的导航地形相机（natecams）、火星表面成分探测器（marscode）和火星气候站（mcs）获得的原始科学数据，形成了原创科学成果：证实考察区存在亚马逊纪（约7.6亿年前）盐碱活动和现代水汽循环，这也为火星远古时期存在液态水提供了新证据。
基于激光诱导击穿光谱（libs）物理机理和实际应用的长期研究积累，以及近年来实验室火星模拟环境下libs光谱智能分析方法的研究现代火星存在液态水，上海交通大学团队成功反演marscode载荷火星原位探测libs光谱数据，为火星科学团队提供分析数据现代火星存在液态水，在研究工作中发挥了关键作用，为我国首次火星探测任务做出了重要贡献.
我国“天问一号”火星探测任务祝融降落在乌托邦平原南部（红星位置）； 图中红色、蓝色等虚线为推测的远古海岸线。如果火星北部平原曾有海洋，那么火神号就在靠近海岸线的地方登陆
2021年5月15日，我国祝融火星探测器在火星乌托邦平原南部着陆（上图★号位置）。 乌托邦平原在历史上可能有过冰川、河流、湖泊甚至海洋活动，因此平原内的物质可能富含水分和挥发物。 同时，祝融着陆区的纬度和海拔高度都低于以往的着陆点，让液态水能够在该区域稳定存在更长时间。 然而，无论是访问火星北部平原的维京一号（1975 年）和探路者号（1997 年），还是访问乌托邦平原的维京二号（1975 年），都没有携带能够测定水含量的科学仪器。 因此，祝融成为研究火星北部平原水活动和区域演化历史证据的新契机。
祝融探索的五种目标图像。左上-火成岩； 右上角 - 岩屑地壳（用箭头表示）； 左下 - 胶结地壳的显微图像（包裹在岩石表面）； 中下部 - 沙丘； 右下 - 土壤的显微图像
着陆后的110个火星日（每个火星日约24小时40分钟），祝融号火星车行驶了1130米。 借助祝融携带的导航地形相机（natecams）和显微成像仪（tmi），研究团队将祝融的研究目标分为五类：火成岩、硬岩壳（又称“板岩”）、胶结岩地壳（包裹岩面）、土壤和沙丘。
朱榕着陆点硬壳、胶结物、土壤和沙丘的平均成分与当地火成岩的比较
研究团队使用祝融携带的激光诱导击穿光谱仪（libs），分析了岩石硬壳的化学成分和含水量。 结果表明，与当地的火成岩相比，岩石地壳具有较高的含水量和不同的元素含量。 这一结果不仅证实了祝融号短波红外线发现的富氢信号，也进一步证实了在着陆区的广阔区域，火星亚马逊纪曾存在地下水活动。 对其他三类相对松散的材料（沙丘、土壤和水泥）的libs分析发现，水泥与土壤和沙丘具有相似的元素趋势，表明它们与当地的土壤和沙丘具有相似的物质来源。 这三类物质中含水量从高到低的顺序是：沙丘>土壤≈水泥。 含水量较高的土壤和沙丘也含有较高的镁，表明存在含水镁盐。 通过分析水与其他金属离子的对应关系，也可以判断出这些相对疏松的物质中存在两种形式的水，即含有结晶水的蒸发盐（如水合硫酸镁）和吸附的水分子。
祝融火星车着陆区地表水汽循环示意图
祝融携带的火星气候站（MCS）记录了当地的风速、温度和气压。 通过对采集到的数据进行分析和数值模拟，研究团队发现，祝融当地的气象条件主要受控于火星的季节变化。 北半球春季到夏季，着陆区地表气温和水汽含量显着增加，而气压则随着季节变暖呈逐渐下降趋势。 气象数据分析还有两个有趣的发现：一是每天早上水面会结霜，日出后迅速升华消失； 溶解可以让盐水在表面停留一段时间。 这些证据都表明着陆区土壤-大气界面存在活跃的水汽循环。
图片来源上海交通大学官方微信
