مشاهدات اولیه به اشتباه تصورات یک تمدن هوشمند را نشان می‌داد، اما کاوشگرهای اولیه دنیایی تیره و متروک را نشان دادند. در زیر سطح چند متر یخ آب وجود دارد و مطالعه اخیر ناسا نشان می دهد که نور خورشید می تواند به این لایه برسد. اگر چنین شود، ممکن است اجازه فتوسنتز در آب مذاب را بدهد. در روی زمین این اتفاق در واقع رخ داده است و زیست شناسان استخرهای مشابهی را پیدا کرده اند که مملو از حیات است.
کاوش مریخ توسط کاوشگرهای فضایی در دهه ۱۳۳۸ آغاز شد. این کار با مریخ ۱ اتحاد جماهیر شوروی و ماموریت مارینر ناسا آغاز شد و به زودی توسط فرودگرهای معروف وایکینگ در سال ۱۳۵۴ دنبال شد. آنها اولین ماموریت هایی بودند که مواد سطحی را برای یافتن نشانه های حیات آزمایش کردند. ماموریت رهیاب مریخ با مریخ نورد Sojourner همراه شد و پس از پایان قرن توسط مریخ نوردهای Spirit و Opportunity دنبال شد. مریخ نورد کنجکاوی به همراه Perseverance و Tianwen-1 چین در میان آخرین بازدیدکنندگان قرار داشت. تمرکز ماموریت های بعدی، شکار آب و تجزیه و تحلیل آب و هوا و زمین شناسی سیاره بوده است. این نه تنها برای درک شرایط به هنگام تکامل سیاره بلکه برای هموار کردن راه برای اکتشاف انسان بود.
تا به امروز، هیچ مدرکی از حیات در مریخ وجود نداشته است. با این حال، این سوال برای چندین دهه ما را به خود مشغول کرده است. از میان تمام سیارات منظومه شمسی، مریخ محتمل‌ترین مکانی است که زمانی دارای حیات بدوی بوده است، که عمدتاً به دلیل کشف آب مایع در گذشته‌های دور بوده است. شواهدی از بستر رودخانه های خشک شده باستانی در سراسر سیاره با ذخایر معدنی یافت شده است که نشان می دهد مریخ زمانی گرم تر، مرطوب تر و به طور بالقوه بسیار قابل سکونت تر بوده است. حتی مولکول های آلی نیز توسط مریخ نوردهای کنجکاوی و استقامت کشف شده است، اما محققان به جستجوی شواهد (در گذشته یا حال) از حیات میکروبی ادامه می دهند.
تیمی از محققان ناسا مقاله ای را منتشر کرده اند که در آن استفاده از مدل سازی کامپیوتری برای کمک به جستجو را بیان می کند. آنها نشان داده اند که نور خورشید می تواند از طریق یخ آب مریخ بتابد، شاید حتی به اندازه ای باشد که فتوسنتز در حوضچه های کم عمق آب مذاب رخ دهد.
دو نوع یخ در مریخ وجود دارد، آب یخ زده و دی اکسید کربن منجمد. این مطالعه یخ های آبی را که عمدتاً با بارش برف روی سطح در طول عصر یخبندان مریخ میلیون ها سال پیش شکل گرفته بود، مورد بررسی قرار داد. این تیم معتقد است که کلید این مطالعه ذرات غباری است که نور را که به لایه های عمیق تر یخ می رسد را پنهان می کند. آنها پیشنهاد می کنند که نور خورشید گرد و غبار تیره را بیشتر از یخ های اطراف گرم می کند و سپس باعث گرم شدن و ذوب شدن یخ می شود. برخی از دانشمندان بر این باورند که یخ در سطح نمی تواند به دلیل اتمسفر خشک نازک ذوب شود که باعث می شود مستقیماً به گاز تبدیل شود. این برای یخ عمیق تر در لایه سطحی اعمال نمی شود.
چنین فرآیندی در زمین مشاهده شده است که در آن گرد و غبار یخ را گرم می کند، ذوب می شود و اجازه می دهد تا غبار غرق شود. با گذشت زمان، ذرات گرد و غبار در یخ فرو نمی‌روند، اما همچنان گرمای کافی برای ذوب شدن یخ و ایجاد حفره‌های کوچک ایجاد می‌کنند. اینجاست که اکوسیستم های پر رونق میزبان اشکال ساده زندگی هستند.
مقاله منتشر شده در Nature Communications Earth & Environment نشان می‌دهد که یخ غبارآلود می‌تواند نور کافی را در عمق تا ۳ متر تولید کند تا امکان فتوسنتز را فراهم کند. حوضچه های زیرسطحی آب مذاب توسط یخ بالا از تبخیر محافظت می شوند. همچنین محافظت در برابر تشعشعات را فراهم می کند و محیطی احتمالاً قابل سکونت برای اشکال ساده زندگی فراهم می کند. نویسندگان پیشنهاد می‌کنند که این مناطق احتمالاً در مناطق استوایی مریخ بین ۳۰ تا ۶۰ درجه عرض جغرافیایی در هر دو نیمکره تشکیل می‌شوند.
