目前我们所知的火星，是一颗干燥且寒冷的星球。一直以来，有科学家认为火星在数十亿年前也拥有水和大气，并试图在火星上寻找液态水和大气层演变的证据。
从 2008 年美国航空航天局（NASA）的凤凰号火星探测器拍到白色物体，并被科学家判断这种白色物体可能是冰后，在火星寻找水的漫长探索之路就此展开。
近日，由荷兰乌得勒支大学联合英法两国科学家组成的国际研究小组，在《自然通讯》杂志上发表了关于火星岩石悬崖表面的高清图像研究成果，揭示了 37 亿年前火星表面存在了超过 10 万年的古代河流的证据。
这是科学家们第一次能够通过轨道数据和高分辨率结构分析来近距离观察这些岩石露头，并根据沉积地层证据，得出可靠的古环境解释。
这组高清图片来自 NASA 高分辨率成像科学实验 (HiRISE) 在火星勘测轨道飞行器空间站上拍到的照片。
照片拍摄于火星南半球巨大的赫拉斯（Hellas）陨石坑内，南半球受到撞击而产生坑洞更多，平均海拔也比北半球更高。
火星假彩色地形图——赫拉斯盆地，图片上大型深蓝色区域，直径 1430 英里(2300 公里) ，是火星和太阳系内已知的最大的撞击坑之一。它被认为形成于大约 40 亿年前。（图片来源: MOLA 科学团队）
赫拉斯盆地横跨 2300 公里，是火星上保存最完好的撞击结构，也是太阳系中第三或第四大撞击结构。
该盆地的深度超过 4 公里，包含了各种各样有着 37 亿年历史的沉积平原，平原上覆盖着有 33 亿年历史的熔岩流。这种环境使地貌上的巨大湖泊、古代河流和水道网络存在的证据得以保存。
Izola 是火星上赫拉斯陨石坑西北边缘的一块岩石露头，根据对该地区 37 亿年前沉积层轨道图像的最新分析，该地区的深层河流活跃了超过 10 万年。
HiRISE 成像照片（a. Hellas 陨石坑地形图；b. Izola 高清等高线地形图；c. Izola3D 视图）
论文作者 Francesco Salese 和他的同事们研究了 Izola 一个 1500 米宽、190 米厚的沉积岩地层结构。通过研究，科学家们确定这个岩石堆是由流水形成的沉积岩。河流会不断地改变它们的沟壑，形成河床地貌。
照片转换成 3D 视图后，可以清楚地看到沉积物的走向。这项研究证明了 37 亿年前火星上持续的河流沉积，“类似于莱茵河或者你可以在意大利北部找到的河流”，作者在研究报告中说。
NASA 拍摄到的沉积层高清图
沉积层的 3D 视图
Francesco Salese 表示，极高分辨率的图像让科学家能够 “阅读” 岩石，就好像站在离悬崖很近的地方一样。不幸的是，目前科学家没有能力攀登，没有能力看到更精细的细节，但是与地球上的沉积岩惊人的相似之处，让人很难想象。
研究小组的观测和分析，支持火星上的水循环与降水驱动的水循环最为一致。
形成这些岩石堆的河流并不是一次性的事件——它们可能活跃了数万到数十万年， Francesco Salese 解释说，“这种常年流动的河流需要一个能够在很长时间内维持大量水的环境，几乎可以确定是一个降水驱动的水循环过程。”
论文的合作者 William McMahon 表示，火星拥有的古老的沉积岩记录，甚至比地球上数百万年乃至数十亿年前的状况还要久远。
