Марс — единственная известная планета, помимо Земли, которая имеет полярные ледяные шапки, но в отличие от Земли, лед на Марсе в основном состоит из «сухого» углекислого газа. Естественно, существует большой интерес к лучшему пониманию марсианских полярных областей. Новый анализ Марса с использованием данных Марсианского разведывательного орбитального аппарата НАСА (MRO) выявил ранее скрытые структуры под северной ледяной шапкой — как это видно выше на снимке Mars Global Surveyor. Астрономы обнаружили волнистые ландшафты, ударные кратеры и даже большой каньон, погребенный подо льдом.

Сообщается, что орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter наблюдает за красной планетой сверху с 2006 года. Среди его инструментов есть специальный тип проникающего радара, называемый Shallow Subsurface Radar (SHARAD). Он излучает радиолокационные волны с частотой от 15 до 25 мегагерц, которые могут пройти до 4 километров грунта, прежде чем "вернуться" к орбитальному аппарату. Этот инструмент в течение многих лет собирал данные о ледяных шапках и других регионах Марса, но команда из Института планетарных наук (PSI) сделала с ним кое-что новое.

Специальный радар SHARAD был подключен для помощи радару MARSIS на орбитальном аппарате Mars Express. MARSIS способен направлять свои радарные волны глубже в планету, но SHARAD имеет гораздо более высокое разрешение. А благодаря грамотной обработке данных команда Института планетарных наук повысила эффективное разрешение. Команда обработала многолетние 2D-сканы, сделанные радаром SHARAD, используя передовые методы 3D-визуализации для удаления шума и помех. В результате получились более четкие трехмерные изображения планетарных структур под слоями замороженного углекислого газа. Эта трехмерная «радарограмма» позволила идентифицировать объекты, которые было трудно или вообще невозможно различить.

Исследование опубликовано в Planetary Science Journal. Изображение выше представляет собой составное изображение, показывающее один горизонтальный срез северной полярной ледяной шапки (известной как Planum Boreum). Остальные секции представляют собой вертикальные срезы. Темная область ближе к середине — это 300-километровая область, которую Марсианский разведывательный орбитальный аппарат не смог увидеть со своей орбиты. Данные показывают детали поверхности, такие как пропасть справа и ударный кратер в нижней части горизонтального среза.

Команда считает, что эту же технику можно использовать для создания трехмерных изображений структур в других регионах планеты. Затем они планируют изучить данные Planum Boreum в поисках других скрытых ударных кратеров и подземных структур.