现代火星上液态水的存在，对于研究现代火星的星际迁移和气候演化具有重要意义。 液态水是塑造宜居环境甚至火星上生命存在的先决条件。 先前的研究已经证明，早期火星上有大量的液态水，后来随着早期火星大气层的逸出，气候环境发生了重大变化，极低的气压和水蒸气含量使得液态水难以在今天的火星上稳定存在，只能以固体或气态的形式存在。 然而，在凤凰号机械臂上观察到的液滴证明，在火星的高纬度地区，夏季可能会出现咸液态水，数值模拟也表明，适合液态水存在的气候条件可以在当今火星的某些地方短暂出现。 然而，仍然缺乏直接的观测证据证明在温度最高的火星低纬度地区存在液态水。
2021年，中国天问一号火星任务搭载的祝融号火星车成功降落在乌托邦平原（UP）的南部边缘。925°e， 25.066°n）。该地区位于火星北半球的晚期北部低地单元，属于火星低纬度地区。 截至冬眠期，祝融号火星车已经工作了350多个火星日，行驶了约2公里，获得了大量有价值的科学探测数据。
中国科学院地质与地球物理研究所研究员秦晓光、王旭、吴海斌，国家天文台研究员刘建军、任新，大气物理研究所孙勇博士利用“祝融号”携带的导航地形相机、多光谱相机和火星表面成分探测器，研究了沙丘的微观形态特征和物质成分特征该区域的表面。同时，通过光谱数据分析发现，沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水氧化铁等物质成分。结合祝融号火星气象仪的实测数据和其他火星探测器的表面观测气象数据，研究人员在排除了地下水和CO2的可能性后，确定这些表面特征与冷却过程中咸沙丘表面的霜冻或降雪有关。 卤水干燥后，硫酸盐、蛋白石、氧化铁等含水矿物质将砂粒粘结形成风积砂团聚体甚至结壳，结壳进一步干燥形成裂缝。 后来的霜冻和降雪进一步在地壳上形成了液态水活动的痕迹，例如多边形脊和带状水位线。 同时，根据对沙丘陨石坑的统计，确定沙丘形成于约40-140万年前，并结合水的三相图关系推断，在晚亚马逊时期火星轴线大倾角期间，水汽从极地冰盖向赤道的扩散和输送导致了火星的低纬度地区。一种导致沙丘凝固并留下液态水活动痕迹的形成模式。
这些结果推进了对火星低纬度地区液态水地面观测证据的研究，揭示了现代火星气候在低纬度地区可能更加潮湿，那里的表面温度相对温暖和合适。 本研究对于探索火星气候演化史和寻找宜居环境具有重要意义，为未来寻找生命提供了关键线索。 研究结果发表在《科学进展》上。
沙丘表面有水迹。 （a） 图E中横截面位置的地形等高线图; （b） 明亮的结壳和疑似涝渍的土壤碎片和深色沙脊上的风积砂团聚体**上的带状痕迹; c） 明亮多边形脊和裂缝的放大图像;（d） 环形带及其带状边界的痕迹**; e）明沙丘西侧两个纵向深色沙脊之间的凹槽的3D图像，其中白色虚线是图F截面的位置;（f） 图E中白线虚线的地形剖面图。
*：火星沙丘表面的水活动痕迹。
*：中国科学院之声。
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