中国科学院地质与地球物理研究所研究员、国家天文台研究员、大气物理研究所博士等，利用“祝融号”搭载的导航地形相机、多光谱相机和火星表面成分探测仪，对该地区沙丘表面的微观形貌特征和物质成分特征开展研究，首次发现了“祝融号”着陆区的沙丘表面存在结壳、龟裂、团粒化、多边形脊、带状水痕等表面特征。通过光谱数据分析发现，沙丘表面富含含水硫酸盐、蛋白石、含水铁氧化物等物质成分。

科研人员结合“祝融号”火星气象仪的实测数据和其他火星探测器的地表观测气象数据，在排除地下水和 CO2 的可能后，确定这些表面特征与降温时在含盐沙丘表面的降霜或降雪有关。含盐沙粒促使霜雪在低温下融化形成含盐液态水，盐水干燥后含水的硫酸盐、蛋白石和铁氧化物等含水矿物胶结沙粒形成风沙团粒乃至结壳，且结壳进一步干燥形成龟裂。后期的再次降霜降雪在结壳上进一步形成多边形脊和带状水痕等液态水活动痕迹。

同时，根据沙丘上陨石坑的统计，确定沙丘形成于距今约 40-140 万年前以后，结合水的三相图关系推定，在晚亚马逊纪的火星地轴大倾角时期，水汽从极地冰盖向赤道方向的扩散传输导致火星低纬度地区出现多次湿润环境，由此研究提出，火星地轴大倾角时低纬度地区低温有助于降霜降雪、导致含盐沙丘表面结壳和团粒化，造成沙丘固化并留下液态水活动痕迹的形成模式。

　上述成果推进了在火星低纬度地区液态水地面观测证据的研究，揭示了在表面温度相对温暖、适宜的低纬度地区，现代火星气候可出现更潮湿的环境。这对探索火星气候演化历史、寻找宜居环境具有重要意义，并为未来寻找生命存在提供了关键线索。相关研究成果发表在《科学进展》上。

注：

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  （a）图 e 中剖面位置地形等高线图

   

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  （b）亮结壳上条带状痕迹和疑似水浸土块碎屑与暗沙垄上风沙团粒的 MSCam 相机鸟视照片；

   

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  （c）亮多边形脊和龟裂的放大图像；

   

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  （d）环形区及其条带状边界痕迹的照片；

   

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  （e）亮沙丘西翼两个纵向暗沙垄之间洼槽的三维图像，其中白虚线是图 f 剖面的位置；

   

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  （f）图 e 中白虚线的地形剖面图。