一项基于SHARAD雷达（安装在MRO装置（火星侦察轨道器）上的雷达）数据分析的新研究显示出有趣的结果-在北部附近的火星表面以下半个多公里的深度发现了厚厚的冰和沙层（含水量高达90％）。两极，它们的体积足以用至少1.5米深的水覆盖整个红色星球，使其略带蓝色。
在该出版物的继续中，
“火星如何流失水分-建模的科学研究”。在《地球物理研究快报》上发表了
一项新的科学著作 “在火星北极埋在地下的冰和沙帽”。
在这项研究中，美国德克萨斯州大学和亚利桑那大学的科学家使用了从安装在NASA MRO（火星侦察轨道器）航天器上的SHARAD地下雷达（火星SHAllow雷达测深仪）获得的数据。
火星侦察轨道器（MRO）于2005年8月12日发射升空，并于2006年3月10日到达火星，在完成对机动设备的轨道操纵，检查和校准后，于2006年11月开始进行全面的科学研究。
MRO包含许多科学仪器，例如照相机，光谱仪，雷达，可用于分析火星上的地形，地层，矿物和冰。
SHARAD雷达安装在MRO上，用于研究火星极地帽的内部结构，并收集地下冰沉积物的数据。
外部雷达天线是MRO上的独立单元。
SHARAD雷达使用15-25 MHz范围内的高频无线电波，使其能够探测7 m至1 km的深度。 水平分辨率基于0.3至3 km（沿航迹为0.3–1 km，跨航迹为3–6 km）。 脉冲持续时间为85μs，标称脉冲重复频率为700.28 Hz，发射功率为10 W，使用十米偶极天线进行测量。
探测方法是光圈的雷达合成，它使您可以获取火星表面及其上放置的物体的雷达图像，而不受天气条件和该区域自然照明水平的影响，其细节可与航空照片媲美。
为了扩展雷达的功能，科学家将SHARAD与MARSIS雷达配对使用，该雷达分辨率较低，但能够探测到5 km的深度。 MARSIS已安装在另一台目前正在运行的航天器-火星快车上。
在他们的新科研工作中，科学家表明，他们发现了位于地球北极表面以下深处超过一千米半深的古代冰盖的遗骸，这证明了火星上极地冰存在增长和耗尽的时期，这与冰的轨道和倾角变化有关。
结果很重要，因为火星上的冰层是一种年轮，可以存储过去的气候记录。 对这些层的几何形状和组成的研究可以告诉我们，是否存在有利于生命出现的有利条件。
这些地下层是如何形成的？行星两极的积冰过程发生在最后一个冰河时代。
此外，当行星开始变热时，冰帽的剩余部分被沙子覆盖，这保护了冰免受阳光照射，并防止冰逃逸到大气中，然后逃逸到外层空间。
火星大约有50,000年的时间，向太阳倾斜，然后逐渐返回垂直位置，如摆动的顶部。
当火星以直立位置旋转时，其赤道面向太阳，这会导致极地冰盖的生长。 当火星改变坡度时，两极的冰层会覆盖一层沙，因此冰和沙的交替层在两极附近的行星表面下方不会很深。
这些发现非常重要，因为冰层反映了火星上的古代气候变化，类似于树环如何反映了地球上古代气候的变化。
下图使用的缩写：
- 北极的分层沉积物-北极分层沉积物（NPLD）；
- 基本单位（BU）;
- 介电常数ε'（对于沙子，ε'= 8.8，对于冰来说ε'= 3.1）;
- 岩石（Rupes）；
- 北部高原（Planum Boreum）是位于火星北极的平原。
研究工作的数据和图表：图1.研究位置答：叠加了浮雕的北部高原和周围平原的高度图（黑条-检测带有冰层的地下空腔的位置）：
B：测量地下空腔区域的介电常数：
C：北高原地层划分的示意图：
图2. SHARAD雷达的数据答： SHARAD的原始切片图像：
B：解释的图像切片，在其上突出显示不同的内层（分析介电常数数据）：
图3.统计数据，用于分析样品的相对介电常数 。
答：在整个北部高原平原上的平均值：
B：在北部高原的中部平原：
C：北部高原的玄武岩-石膏-冰广义图：
图4.超过1500米深度的北部高原洞穴结构的计算机模型（蓝色-冰，橙色线-沙子）。可以看出，在冰层表面下的中央部分非常广泛：
图5.对北部高原地下腔体切割样品之一的分析。答：样品切有陡峭的壁架和沙丘（黑色箭头）：
C：放大的绿色区域（蓝色箭头-沙子层，绿色-带冰的空腔）：
D：放大的紫色部分（蓝色箭头-沙子层，绿色-有冰洞）：
B：研究部分的地形图：
因此，在进一步研究和分析与上述相似的约3,000个不同样本后，发现了沙层和冰层的含水量高达90％（从62％到88％），这些是在火星表面下幸存的古老冰盖并等待他们进一步的学习。
为了组织火星上的水生产，了解过去在全球范围内在地球上可利用的储量，在极地可以保留的部分以及该提取量的多少非常重要。
事实证明，这些具有千年历史的极地地下沉积物的总水量等于火星低纬度的冰川和底层冰层中所含的水量，以及它们之间大约相同年龄的沉积物。
但是，水是生命，因此，了解几百万年前地球上可用的水量与两极之间被捕获和“隐藏”的水相比是很重要的，因为即使在火星上有所有适合生活的条件，但是它的大部分水都被锁在两极，因此在赤道的水量可能不足以使生物充分发育。