在許多行星科學家眼中，火星北半球的表面長期以來看起來像是曾經包含一片海洋。現在它也“聽起來”是這樣的。
一艘配備了探測雷達的歐洲航天器，透過向紅色星球發射無線電波來探測其構成，已經識別出火星北部似乎是沉積物。根據一月份發表在《地球物理研究快報》上的一項研究，這些可能與冰混合的沉積物將代表大約三十億年前存在過的淺海的遺蹟。
先前關於火星古代北部海洋的證據來自對某些地形作為海岸線的頗具爭議的解釋、北部地形的顯著平坦性以及似乎是沉積物的表面的存在。
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這項新研究基於歐洲航天局的火星快車軌道飛行器上的 MARSIS 儀器進行的一系列雷達探測，該軌道飛行器自 2003 年以來一直在環繞紅色星球執行。（MARSIS 代表火星地下和電離層探測高階雷達。）“我們繪製了整個星球表面回波強度的地圖，”首席研究作者 Jérémie Mouginot 說，他是加州大學爾灣分校地球系統科學的副專案科學家。在北部大平原構造中，這是一個靠近火星北極的地質沉積層，長期以來一直被懷疑是沉積成因，雷達反射率非常低——低於如果該構造是火山岩而非沉積岩的預期。“我們看到的唯一解釋是沉積物，”穆吉諾說。“這些沉積物來自將沉積物放在那裡的流動或淺海。”
對該構造的沉積解釋與美國宇航局火星勘測軌道飛行器上的另一個探測雷達獲得的資料相符，該軌道飛行器幾年前對該區域進行了調查。該軌道飛行器的 SHARAD（淺層雷達）儀器表明，北部大平原構造包含覆蓋火山平原的大量沉積層。
根據火星快車號確定的沉積物範圍，海洋本應覆蓋北部平原的廣闊區域，但時間不會很長。大約三十億年前，火星似乎有足夠的地熱活動來融化大量地下水並供給一個淺海，可能深達 100 米。（穆吉諾指出，火星上也可能存在更原始的海洋，這可能是假定的海岸線的原因。）“我認為我們這裡發生的是一些突發洪水事件，或者類似的事情，覆蓋了北部平原，”穆吉諾說。但是，環境會太冷太乾燥，無法在地質時間尺度上維持大量水體。在大約一百萬年內，海洋將重新凍結並被埋在地下或以蒸汽形式逸出。
北部大平原構造的雷達反射率可以用單獨存在的沉積物或與冰混合的沉積物來解釋。因此，海洋本身的一些地下殘餘物有可能仍然存在。但夏威夷大學馬諾阿分校天文研究所的行星科學家諾伯特·朔爾戈費爾認為，這似乎是一個相當遙遠的可能性，他沒有參與這項研究。“更可能的是沉積物，因為冰很難在那裡儲存很長時間，”他說。“從物理學角度來看，冰很可能已經消失了。”
新的雷達資料為長期以來關於廣闊水體覆蓋火星北部的願景提供了支援——但不是無可辯駁的事實真相。“古代海洋假說需要一段時間才能被證明達到高科學標準，因為今天可以說它有點被埋沒了，”朔爾戈費爾說。人們總是可以懷疑雷達回波的其他解釋，雷達回波提供了對給定材料的相對非特異性診斷。儘管如此，“這是古代海洋的又一個證據，”他說。“我開始相信它了。”