機器人提供了南極冰架下前所未有的景象 _機器人

機器人提供了南極冰架下前所未有的景象Credit: Pixabay/CC0 Public Domain
據美國物理學家組織網（by Cornell University）：在南極洲最大的冰架底部一個狹窄的充滿海水的裂縫高處，遙控冰鰭水下航行器上的攝像機記錄下了景色的突然變化。
光滑、多云的隕石冰壁突然變綠，質地變得粗糙，轉變成含鹽的海洋冰。
在羅斯冰架表面與坎布冰流交匯處上方近1900英尺的地方，一個美國-新西蘭研究小組認為這一變化是“冰泵送”的證據——這是一種之前從未在冰架裂縫中直接觀察到的過程，對其穩定性至關重要。
康奈爾大學天體物理和行星科學中心的訪問學者賈斯汀·勞倫斯說:“我們正在觀察剛融化不到100英尺的冰，這些冰流入裂縫，然后重新凍結。”"然后隨著我們越走越高，事情變得越來越奇怪."
冰鰭機器人對冰隙內部的前所未有的觀察，以及揭示冰架下一個多世紀地質過程的觀察，在3月2日發表在《自然地球科學》上的“在Kamb冰流接地區觀察到的冰隙凍結和退縮的特征”中有詳細描述。
該論文報告了2019年由新西蘭南極洲組織資助、奧塔哥大學教授克里斯蒂娜·胡爾貝及其同事領導的Kamb冰流實地考察的結果。在美國宇航局天體生物學項目的支持下，康奈爾大學天文學、地球和大氣科學副教授Britney Schmidt領導的研究小組能夠加入探險隊并部署Icefin 。施密特的行星可居住性和技術實驗室從佐治亞理工學院開始開發Icefin已經將近十年了。
結合最近發表的對快速變化的思韋茨冰川的調查——由第二艘Icefin飛行器在同一季節進行了探索——該研究預計將通過提供對南極西部冰蓋上對比冰川系統的冰、海洋和海底相互作用的第一次高分辨率視圖，改進海平面上升的模型。
斯韋茨暴露在溫暖的洋流中，是該大陸最不穩定的冰川之一。海洋非常寒冷的Kamb冰流自19世紀晚期以來一直停滯不前。Kamb目前抵消了南極洲西部的一些冰損失，但如果它重新啟動，可能會使該地區的海平面上升增加12% 。
施密特說:“南極洲是一個復雜的系統，重要的是要了解光譜的兩端——已經經歷快速變化的系統和那些未來變化帶來風險的較安靜的系統。”"一起觀察Kamb和Thwaites有助于我們了解更多."
美國宇航局資助Icefin的發展和Kamb探索，以擴大地球以外的海洋探索。像在裂縫中發現的海洋冰可能是木星冰冷的衛星歐羅巴上的條件的模擬，歐羅巴是美國宇航局計劃于2024年發射的歐羅巴快船軌道任務的目標。以后的著陸器任務可能有一天會直接在冰中尋找微生物。
Icefin在一個超過12英尺長、直徑不到10英寸的模塊框架上攜帶全套海洋學儀器。它被拴在一條繩索上，穿過一個鉆孔，這個鉆孔是新西蘭研究小組用熱水鉆透冰架的。
在Kamb過渡到浮動Ross大陸架的接地區附近跨越三英里的三次潛水中，Icefin繪制了五個裂縫(上升一個)和海底，同時記錄了包括溫度、壓力和鹽度在內的水條件。
該團隊觀察了各種各樣的冰特征，這些特征提供了關于水混合和融化速度的有價值的信息。它們包括高爾夫球般的凹坑、波紋、垂直隧道和靠近冰隙頂部的“更奇怪”的結構:冰塊和類似冰的手指狀突起。
研究人員說，與思韋茨冰川相比，在裂縫中觀察到的冰泵可能有助于羅斯冰架的相對穩定性，羅斯冰架是世界上最大的冰架，面積相當于法國。
“這是這些大冰架自我保護和自我修復的一種方式，”冰鰭科學小組的極地海洋學家、論文的第二作者彼得·瓦沙姆說。“大量的融化發生在靠近接地線的深處，然后水重新凍結并堆積在冰的底部，成為海洋冰。”
在海底，Icefin繪制了平行的脊群，研究人員認為這些脊群是冰架裂縫留下的印記——以及自Kamb流停滯以來150年的活動記錄。隨著其接地線的后退，冰架變?。?導致裂縫被抬升。隨著時間的推移，冰的緩慢移動將裂縫移向山脊的海面。
“我們可以觀察那些海底特征，并將它們與我們在冰基上看到的直接聯系起來，”論文的主要作者勞倫斯說，他現在是蜜蜂機器人公司的項目經理和行星科學家。"在某種程度上，我們可以倒回這個過程。"