德克萨斯大学地球物理研究所(UTIG)的科学家们已经开发出一种雷达技术，可以让他们对冰盖上方几英尺的隐藏特征进行成像。这项技术背后的研究人员表示，它可以用来调查地球上融化的冰川，也可以用来探测木星卫星木卫二上可能适合居住的环境。
近地表的冰盖很难用机载或卫星破冰雷达来研究，因为许多重要的科学现象发生在离地表太近的地方，无法准确成像。这使得科学家们只能依靠地面仪器，这些仪器只能提供有限的覆盖范围，或者提取冰芯——这是一种既困难又耗时的操作，目前在其他星球上是不可能做到的。
新的雷达技术结合了两种不同的雷达带宽，并寻找差异作为提高分辨率的一种方法。由于这些仪器是由飞机或卫星携带的，科学家们可以迅速调查大片的冰区。
为了测试这项新技术，研究小组在加拿大北极的德文冰帽上空进行了雷达测量他们在月球表面附近绘制了一层板状的不透水冰层。进一步的分析表明，冰层正在重新引导冰盖表面的融水从积雪覆盖的表面流向下坡的水道。这项研究于2023年5月发表在《科学》杂志上冰冻圈．
德克萨斯大学杰克逊地球科学学院的研究生克里斯蒂安·陈设计了这项技术，他说，这项关于冰板层的研究发现可以帮助科学家预测冰盖的未来及其对海平面上升的影响。
他说:“如果只有相对较薄的冰层，那么冰雪覆盖的表层就有能力吸收和保留地表融水。”“但如果这些不透水的板块分布广泛，那么地表融化对海平面上升的贡献就会增强。”
在夏季，冰盖表面融化是正常的。随着前一个冬天的积雪顶部变暖，融水下沉并在雪中更深的地方重新冻结，形成薄薄的冰层。
然而，德文冰帽上的大部分冰层比预期的要厚得多，有些形成了厚达16英尺的厚板，绵延数英里。这使得它们在重新引导融水方面非常有效，研究人员认为当他们将最厚的冰盖的位置与融水河流的位置相匹配时，就得到了证实。
陈教授说，这些发现证明了科学家们利用这项新技术所能取得的成就。
他说:“我们使用机载雷达在德文冰帽上发现了冰块，但同样的事情也适用于在木星的卫星木卫二等被冰覆盖的‘海洋’世界上使用轨道雷达探测冰层。”
陈是由资深研究科学家唐·布兰肯希普领导的UTIG小组的一员，该小组正在开发一种名为REASON的雷达仪器，该仪器将于2024年在美国宇航局的木卫二快船上发射。随着欧洲航天局(European Space Agency)今年发射的一艘宇宙飞船，科学家们很快将拥有两台破冰雷达仪器，用于调查木星的卫星木卫二(Europa)和木卫三(Ganymede)。两种雷达系统都与陈的技术兼容。
有了这项新技术，科学家们将能够窥视到冰壳的上层几英尺他们可能会发现冰冻的盐水，冰冻火山残留物，甚至是羽流沉降物沉积物。这些都是潜在的栖息地或线索关于宜居环境共同作者西里尔·格里马说，他是犹他大学的研究助理，也是REASON团队的一员。
格里马说:“克里斯蒂安让我们有能力看到火星表面下隐藏部分的东西，未来的着陆器可能会进入这个部分。”“这确实提高了这些雷达的侦察能力。”
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希望本篇文章《先进雷达技术助力科学家揭示地球隐秘的冰盖区域与寒冷世界》能对你有所帮助！
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