机器人提供了南极冰架下前所未有的景象 _机器人

机器人提供了南极冰架下前所未有的景象Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
据美国物理学家组织网（by Cornell University）：在南极洲最大的冰架底部一个狭窄的充满海水的裂缝高处，遥控冰鳍水下航行器上的摄像机记录下了景色的突然变化。
光滑、多云的陨石冰壁突然变绿，质地变得粗糙，转变成含盐的海洋冰。
在罗斯冰架表面与坎布冰流交汇处上方近1900英尺的地方，一个美国-新西兰研究小组认为这一变化是“冰泵送”的证据——这是一种之前从未在冰架裂缝中直接观察到的过程，对其稳定性至关重要。
康奈尔大学天体物理和行星科学中心的访问学者贾斯汀·劳伦斯说:“我们正在观察刚融化不到100英尺的冰，这些冰流入裂缝，然后重新冻结。”"然后随着我们越走越高，事情变得越来越奇怪."
冰鳍机器人对冰隙内部的前所未有的观察，以及揭示冰架下一个多世纪地质过程的观察，在3月2日发表在《自然地球科学》上的“在Kamb冰流接地区观察到的冰隙冻结和退缩的特征”中有详细描述。
该论文报告了2019年由新西兰南极洲组织资助、奥塔哥大学教授克里斯蒂娜·胡尔贝及其同事领导的Kamb冰流实地考察的结果。在美国宇航局天体生物学项目的支持下，康奈尔大学天文学、地球和大气科学副教授Britney Schmidt领导的研究小组能够加入探险队并部署Icefin 。施密特的行星可居住性和技术实验室从佐治亚理工学院开始开发Icefin已经将近十年了。
结合最近发表的对快速变化的思韦茨冰川的调查——由第二艘Icefin飞行器在同一季节进行了探索——该研究预计将通过提供对南极西部冰盖上对比冰川系统的冰、海洋和海底相互作用的第一次高分辨率视图，改进海平面上升的模型。
斯韦茨暴露在温暖的洋流中，是该大陆最不稳定的冰川之一。海洋非常寒冷的Kamb冰流自19世纪晚期以来一直停滞不前。Kamb目前抵消了南极洲西部的一些冰损失，但如果它重新启动，可能会使该地区的海平面上升增加12% 。
施密特说:“南极洲是一个复杂的系统，重要的是要了解光谱的两端——已经经历快速变化的系统和那些未来变化带来风险的较安静的系统。”"一起观察Kamb和Thwaites有助于我们了解更多."
美国宇航局资助Icefin的发展和Kamb探索，以扩大地球以外的海洋探索。像在裂缝中发现的海洋冰可能是木星冰冷的卫星欧罗巴上的条件的模拟，欧罗巴是美国宇航局计划于2024年发射的欧罗巴快船轨道任务的目标。以后的着陆器任务可能有一天会直接在冰中寻找微生物。
Icefin在一个超过12英尺长、直径不到10英寸的模块框架上携带全套海洋学仪器。它被拴在一条绳索上，穿过一个钻孔，这个钻孔是新西兰研究小组用热水钻透冰架的。
在Kamb过渡到浮动Ross大陆架的接地区附近跨越三英里的三次潜水中，Icefin绘制了五个裂缝(上升一个)和海底，同时记录了包括温度、压力和盐度在内的水条件。
该团队观察了各种各样的冰特征，这些特征提供了关于水混合和融化速度的有价值的信息。它们包括高尔夫球般的凹坑、波纹、垂直隧道和靠近冰隙顶部的“更奇怪”的结构:冰块和类似冰的手指状突起。
研究人员说，与思韦茨冰川相比，在裂缝中观察到的冰泵可能有助于罗斯冰架的相对稳定性，罗斯冰架是世界上最大的冰架，面积相当于法国。
“这是这些大冰架自我保护和自我修复的一种方式，”冰鳍科学小组的极地海洋学家、论文的第二作者彼得·瓦沙姆说。“大量的融化发生在靠近接地线的深处，然后水重新冻结并堆积在冰的底部，成为海洋冰。”
在海底，Icefin绘制了平行的脊群，研究人员认为这些脊群是冰架裂缝留下的印记——以及自Kamb流停滞以来150年的活动记录。随着其接地线的后退，冰架变?。?导致裂缝被抬升。随着时间的推移，冰的缓慢移动将裂缝移向山脊的海面。
“我们可以观察那些海底特征，并将它们与我们在冰基上看到的直接联系起来，”论文的主要作者劳伦斯说，他现在是蜜蜂机器人公司的项目经理和行星科学家。"在某种程度上，我们可以倒回这个过程。"