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火星是地球的邻居，也是太阳系中表面环境和地球最为相似的行星，但目前人类也是刚开始探索火星，对上面的地形地貌并不十分了解。我国首个火星探测器“天问一号”今年2月份抵达火星轨道，其携带的“祝融号”火星车于今年5月15日着陆于火星北半球的乌托邦平原南部并对其展开巡视探测活动，截止到8月26日，其在火星表面已经巡视探测了1000米以上，获得了巡视地及其附近的火星表面详细数据并传回地球，天问一号轨道器更是发回了很多火星表面的卫星资料，中科院国家空间科学中心空间天气学国家重点实验室刘洋团队等综合运用这些数据开展了针对性的研究，已对祝融号火星车着陆区的地质背景研究中获得进展。
乌托邦平原是火星上最大的平原，直径约3200公里，面积约800万平方公里，比地球上最大的平原——亚马逊平原还大200万平方公里，推测认为它本是火星早期形成时的一个巨型陨石撞击坑，后在星球引力均衡作用一下被填平，逐渐演变成了平原地带，但平均高度仍然低于附近的地形，科学家认为在远古时期，这里很可能是火星上最大的海洋。
刘洋研究团队发现火星轨道器激光高度计（MOLA）高程和地表粗糙度等数据显示乌托邦平原中地形平坦并且缺乏撞击坑遗留证据，但这并不是说乌托邦平原不是撞击坑，而是认为乌托邦平原曾受到熔岩、陨石撞击和水流的长期的改造，以及后期来自北方荒原冰川物质堆积，将原先的陨石坑地形改造得面目全非，形成了平坦无垠的大平原。
该团队还认为此地的多种地貌特征都表明乌托邦平原曾存在大量的水冰，类似地球丘陵和低山的脊状地貌和凹锥主要分布于研究区域的西南部，各种陨石撞击坑主要分布在中部，研究者们还通过撞击坑定年技术得出了一些撞击坑的形成年代。
而针对祝融号火星车降落和巡视区的详细研究，该研究团队综合天问一号观测数据和国际已有的数据和研究成果，捋顺了着陆区的地质演化历史，认为乌托邦平原形成于40亿年前的诺亚纪，随后受到火山熔岩物质的改造和填充，而在37亿年前的早西方纪时期火山物质填充作用尤大，之后边缘地形和中间某些地方受构造作用而形成如同山脉的皱脊，持续的火山活动释放的气体为火星形成原始大气层创造了条件，火星表面温度适宜，降水也相当多，和地球逐渐的气候相类似，火星进入了相对短暂的温暖湿润时期，地表上出现了河流、湖泊，大量洪水涌入低地，形成面积巨大的海洋，乌托邦平原就成为这个火星海洋的一部分。
但后来可能由于火星内部降温，使得火星磁场消失，火星大气也变得稀薄，海洋和地表上的水分开始大量蒸发，海床变成陆地，火星地表变得十分干旱，构造抬升或差异性的压实作用又造就了一些大型多边形槽沟，接下来来自埃律西昂火山的熔岩流大量流入了乌托邦平原，再经过陨石撞击和风化作用，逐渐形成了如今的地貌。
今后“祝融号”火星车携带的光谱仪和探地雷达等多种载荷还将在巡视区开展就位探测，分析着陆区的地表结构与土壤和岩石物质成分，探究火星“古海洋”假说的关键证据。
参考资料： 《北京热点》8月25日文章《中科院对“天问一号”火星着陆区地质研究获进展》 |
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