2025年4月3日，深圳大学高等研究院丁春雨研究员团队在国际天文权威期刊《The Astronomical Journal》发表研究成果。该团队综合使用火星勘测轨道器、火星奥德赛号和火星全球勘测者的数据集，通过整合火星轨道探测器的高分辨率影像、热红外观测及矿物学数据，首次在火星埃律西昂山西侧发现一处潜在的地下熔岩管天窗，为探索火星地下宜居环境提供了关键证据。论文题为《Potential Subsurface Lava Tube Skylight on the Western Flank of Elysium Mons, Mars》，深圳大学高等研究院为第一完成单位，Ravi Sharma博士为第一作者，丁春雨研究员为通讯作者，中国科学院国家天文台苏彦研究员、探月与航天工程中心高级工程师李佳威博士，高等研究院雷钟涵、蒋畅之、徐讲湾、支羽萧、梁梓航、邱小航、陈浩钰以及印度P.R.N.T. P.G.大学S. N. A. Jaaffrey教授为合作者。

●多源数据联合：揭示火星地下洞穴系统

研究团队利用火星勘测轨道飞行器的CTX与HiRISE相机数据，结合火星奥德赛号的热红外成像仪及火星全球探勘者号的地形数据，对埃律西昂山西侧一处椭圆形坑洞展开综合分析。该坑洞直径约386米，深度超120米，具有坍塌边缘、持久阴影区域及夜间显著热异常特征，与传统撞击坑存在明显差异。通过太阳-卫星几何模型计算，团队证实其形态与地下熔岩管顶部塌陷形成的“天窗”结构高度吻合。

热红外观测显示，该天窗在火星夜间温度较周围地表高约20K，表明其下方存在隔热空腔。矿物学分析进一步检测到橄榄石、辉石及铁氧化物等火山活动相关成分，佐证了熔岩管形成的地质背景。研究团队据此提出“潜在地下熔岩管天窗”分类框架，为识别火星类似结构提供了新标准。

●科学价值：探索火星地下宜居环境与资源潜力

通讯作者丁春雨研究员指出：“这是首次在火星埃律西昂火山区域发现兼具形态、热行为与矿物学证据的地下熔岩管天窗。此类结构可能为火星微生物提供免受辐射与极端温度的天然庇护所，并储存水冰等关键资源，对未来原位资源利用（ISRU）至关重要。”研究还揭示了该天窗与周边部分塌陷的坑链空间分布一致，暗示其可能属于更大规模的地下熔岩管网络，为机器人或载人任务深入探测提供了理想目标。

本研究得到中国博士后科学基金（No.015247）、国家自然科学基金（No.12473063、62227901、12461160265）、深圳市科技创新局（No.20231121103211001）、广东省自然科学基金（No.2024A1515011275）及深圳大学2035追求卓越研究计划（No.2024C009）等项目的支持。

原文链接：https://iopscience.iop.org/article/10.3847/1538-3881/adbe32/meta

图1.未来火星地下熔岩管道探测任务概念图（来源：研究团队供图）