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祝融号火星车在其着陆平台旁边拍摄的自拍照，用无线相机拍摄。资料来源：国家航天局。图片来源：中国国家航天局

来自中国火星探测器祝融号的探地雷达揭示了红色星球表面顶部五米处的浅层撞击坑和其他地质结构。火星地下的图像在《地质学》上发表的一篇论文中呈现。

祝融号火星车作为中国天问一号任务的一部分被送往火星。火星车于2020年7月发射，于2021年5月15日降落在地面。火星车被送往火星北半球一个名为Utopia Planitia的大平原，靠近它着陆的低地和南部高地之间的边界。

选择该地区是因为它靠近可疑的古代海岸线和其他有趣的表面特征，漫游车可以在那里寻找水或冰的证据。2016年，美国宇航局火星勘测轨道飞行器的雷达在Utopia Planitia的附近发现了大量的地下冰。着陆后，祝融号火星车向南行驶约1.9公里，拍摄岩石、沙丘、撞击坑，沿途采集探地雷达数据。

探地雷达通过向地面发送电磁脉冲来检测地下特征，这些电磁脉冲被它经过的任何地下结构反射回来。祝融号火星车使用两个雷达频率 - 较低的频率，以较少的细节到达更深（~80米），以及用于最新研究的较高频率，它显示了更详细的特征，但只能达到~4.5米。

研究人员希望，对火星地下的成像将有助于揭示火星的地质历史，以前的气候条件以及火星现在或过去可能拥有的任何水或冰。

祝融号火星车的着陆点和路径，特殊感兴趣的区域周围有黄色框。图片来源：中国国家科学总局

研究人员在火星土壤中发现了几个弯曲和倾斜的地下结构，他们将其确定为埋藏的撞击坑，以及其他不太确定起源的倾斜特征。他们在顶部五米的土壤中没有看到任何水或冰的迹象。

更深结构的雷达图像显示了过去洪水和沉积事件留下的沉积层，但也没有发现当今水的证据。这并不排除水深于雷达成像的八十米的可能性。

在這篇新論文中，研究人員將火星的數據與先前從月球收集的探地雷達進行了比較，後者顯示了一個截然不同的浅層地下結構。浅火星表面包含雷达中显示的几个明显特征，月球顶部10米有细小的层，但没有证据表明其他结构，如撞击坑壁，尽管也受到陨石撞击。然而，在月球上更深的地方观察到撞击坑的墙壁，埋在10米厚的细碎屑层下。

祝融号火星车穿越的倾斜反射器的地图、图片和雷达图像。图片来源：中国国家科学总局

差异可能在于大气层——虽然火星的大气层只有地球体积的1%，但月球几乎没有大气层。由于基本上没有大气保护，月球表面受到更多最小的微陨石的轰击，这些微陨石重新加工表面，侵蚀较小尺度的特征并留下细小的喷射层。

相比之下，火星表面没有受到那么多的微陨石撞击，因为这些较小的物体在大气中燃烧。在祝融成像的地区，风吹沉积物的掩埋也可能保护了撞击坑免受侵蚀。其中一个陨石坑的边缘暴露在表面，但另一个陨石坑被掩埋了。

该研究的主要作者Yi Xu解释说：“我们在着陆点的表面发现了很多沙丘，所以也许这个陨石坑很快就被沙子掩埋了，然后这个覆盖物减少了空间风化，所以我们可以看到这些陨石坑壁的完整形状。

原标题：《『中国火星车祝融号拍摄了复杂火星地下地貌》

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