本文发表于《大众科学》的前博客网络，反映了作者的观点，不一定反映《大众科学》的观点
很久以前，似乎火星曾拥有海洋。但是，这些地表水体的确切外观、大小和分布仍然是激烈争论的问题。大多数证据指向遥远的过去，大约40亿年前，那时火星可能拥有海洋环境。从那时起，这颗红色星球可能大部分时间都寒冷而干旱，只有偶尔的气候条件变化。
对于许多地球科学家来说，关于那些古老水体的最令人信服的证据来自古代海岸线的地形和矿物学迹象。这些所谓的“接触面”被视为地质边界，尤其是在火星北部平原。它们绵延数千公里，与过去的海洋盆地有关，这些盆地拥有相当浪漫的名字，如阿拉伯和氘尼鲁斯，但掩盖了它们目前的消亡状态。
但是，这些弯曲的接触线并非没有争议。首先，它们似乎不太符合所谓的等势面。这是一个由局部重力加速度定义的假想表面——这是确定海洋如何在岩石行星崎岖地形中稳定下来的可靠方法。但是在自转行星上，离心加速度抵消了重力加速度，因此等势面在很大程度上取决于行星的自转轴相对于其地理特征的位置。移动自转轴，您也会移动赤道，行星自转倾向于将所有东西向外膨胀。
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当有大量液态水时，情况会变得更加复杂。一个巨大的海洋会加载行星地壳并改变世界上的质量分布。加上地球物理构造（如大型火山隆起），一颗行星就像一个旋转的陀螺，会随着其表面质量的移动而摆动。在火星上，似乎很可能发生了相当数量的真极移 (TPW)。TPW 意味着自转极点相对于地理位置发生了实际移动。在早期火星上，可能发生了高达 30-60 度的 TPW。这就像地球上的地理北极从北极移动到远至埃及开罗一样。由此产生的离心加速度变化将改变海岸线稳定下来的位置。
但是，正如 Citron、Manga 和 Hemingway 在《自然》杂志上发表的新论文所解释的那样，在火星上，这引发了一些问题。火星上最大、最糟糕的火山特征之一是 塔尔西斯火山省——一个巨大的高原，包含太阳系中一些最大的盾状火山。当塔尔西斯地区开始形成时，大约在 37 亿年前，后形成的海洋有可能驱动所需的 TPW 来解释其海岸线位置。但是，要使这一切都奏效，塔尔西斯必须远离赤道，而其他证据表明它非常靠近赤道；其巨大的体积实际上会阻止任何后来因新海洋而引起的 TPW。
作者提出了一个解决方案：让一些海洋在早期形成，即 40 亿年前，在塔尔西斯之前。然后，当火山构造像一堆讨厌的青春痘一样挤到火星表面时，它会改变地形并引起其自身的 TPW。结果将是一组更有意义的海岸线。较古老的海洋（如阿拉伯）将不太异常，而较晚的海洋（如大约 36 亿年前的氘尼鲁斯）仍将适应塔尔西斯后的景观。
这个时间安排也意味着早期火星上海洋的大小和演化可能与巨大的火山事件密切相关——要么减少水量，要么可能随着喷出物质的凝结而增加水量。
换句话说，火星上的海岸线可能正在为我们提供关于这些古代海洋何时形成和存在的关键见解。如果该信息能够得到关于年龄和地球物理事件的其他数据的支持，它将帮助我们构建更完整的关于四十亿年前火星环境的图景。那时，生命有可能首次在太阳系中出现。