我国祝融号火星车在乌托邦平原南部着陆，利用搭载的次表层探测雷达（RoPeR）数据，首次在该区域约15米深度发现了一层厚度约7米的低损耗物质层，其介电性质与含水冰混合物较为一致。结合数值模拟、频率分析和光谱数据，研究推测该层为含有少量石块的“脏冰”层（即水冰与火星土壤、碎石的混合物），为火星中低纬度浅表层水冰的存在提供了直接观测证据，对理解火星水循环历史、开发原位资源都具有重要意义。

火星的水冰分布是理解其气候历史与未来资源利用的关键。此前，大量证据表明，火星水冰富集于极区与中高纬度，但在气候更温和、更适宜未来探测的中低纬度，尤其是乌托邦平原这样的巨大盆地，浅层地下冰是否存在、以何种形式存在一直是未解之谜。“天问一号”着陆于乌托邦平原南部，该区域广泛分布着可能指示古代水活动的特殊地貌，为解答这一问题提供了绝佳窗口。

研究团队提出了一个合理的演化模型（如图）：在火星的高轨道倾角时期，水冰可能以霜或积雪的形式在中低纬度富集，与火壤、尘埃混合形成初始的“脏冰”层。随着气候变化，风成过程（风沙活动）在其上覆盖了厚厚的风化层，有效地抑制了冰的完全升华，使其得以保存。当前，该冰层仍在缓慢退化，其空间上厚度的不均匀性可能反映了这一退化过程。同时，冰层可能通过裂隙等通道向上输送水汽，影响表层物质的成分。

多种发现支持火星中低纬度地区存在浅层地下冰的观点，这些冰可被视为未来原位资源利用的潜在对象。这一发现加深了我们对火星水文和气候历史的理解，为未来的火星探测和载人任务提供了重要参考。

该研究成果以《Evidence of shallow subsurface ice at Tianwen-1 landing site》为题，发表于《Earth and Planetary Science Letters》（《地球与行星科学快报》）期刊。