این نشانه‌ها شامل بسترهای خشک رودخانه‌ها، دلتاها، رسوبات لایه‌لایه‌ی ته‌نشستی و مناطقی پست با کانی‌های رسی فراوان هستند.
کشف و مطالعه‌ی این ساختارها در طی پنجاه سال گذشته، پرسش‌های بنیادینی را برای دانشمندان مطرح کرده است: چه مقدار آب روزگاری در مریخ جریان داشت؟ و چه فرایندی باعث شد که آن دنیای آبی و زنده، به سیاره‌ای سرد و خشک تبدیل شود؟ اکنون، تنها شکلی از آب که بر سطح مریخ وجود دارد، به‌صورت یخ یا خاک‌یخ (پرفراست) است.
به‌تازگی گروهی از پژوهشگران ژاپنی پاسخی احتمالی برای این معما ارائه کرده‌اند. بر پایه‌ی یافته‌های آن‌ها، پاسخ در درون دهانه‌های برخوردی مریخ نهفته است؛ جایی که هنوز لایه‌هایی از یخ آب ذخیره شده‌اند. این پژوهشگران می‌گویند همان‌طور که یخچال‌های طبیعی زمین چرخه‌های اقلیمی میلیون‌ها سال گذشته‌ی زمین را در خود ثبت کرده‌اند، این دهانه‌های مریخ نیز شامل لایه‌های یخی‌اند که تاریخ اقلیمی آن سیاره را در دل خود نگاه داشته‌اند.
به‌گفته‌ی مقاله‌ای که نتایج این پژوهش در آن منتشر شده (در مجله‌ی Geology)، این دهانه‌ها نشان می‌دهند که مریخ در طی صدها میلیون سال، چندین عصر یخبندان را پشت سر گذاشته است. با این حال، مقدار کل یخ در هر دوره کمتر و کمتر شده است — نشانه‌ای از اینکه مریخ در طول زمان، آب خود را به‌تدریج از دست داده است.
این پژوهش به سرپرستی دکتر تریشیت روژ (Trishit Ruj)، استاد وابسته‌ی مؤسسه‌ی مواد سیاره‌ای در دانشگاه اوکایاما و مدیر «آزمایشگاه زمین‌شناسی سیاره‌ای و شبیه‌سازی سطح» انجام شد. او به همراه پژوهشگرانی از دانشگاه کوچی (Kochi Institute for Core Sample Research)، مدرسه‌ی بین‌المللی پژوهش‌های سیاره‌ای، دانشگاه براون، دانشگاه توکیو و مؤسسه‌ی علوم فضایی و اخترناوردی سازمان فضایی ژاپن (JAXA/ISAS) این تحقیق را به انجام رساند.
اعتبار: Ruj, T. و همکاران (۲۰۲۵)
تیم تحقیقاتی تمرکز خود را بر ساختارهای یخچالی باقی‌مانده در دهانه‌های بین عرض‌های جغرافیایی ۲۰ تا ۴۵ درجه‌ی شمالی قرار داد. برای این کار، از تصاویر با وضوح بالا که توسط دو ابزار قدرتمند مدارگرد شناسایی مریخ ناسا (Mars Reconnaissance Orbiter) گرفته شده بود استفاده کردند:
- دوربین زمینه‌نگار (CTX) برای نقشه‌برداری گسترده،
- دوربین HiRISE برای تصویربرداری دقیق از جزئیات سطح.
آن‌ها دهانه‌هایی را بررسی کردند که نشانه‌های آشکار از یخچالی بودن داشتند — مانند خطوط برجسته (ridges)، رسوبات به‌جا مانده از جریان یخ، و چاله‌های مارپیچی — و سپس شکل و جهت این ساختارها را با مدل‌های اقلیمی مقایسه کردند.
نتیجه شگفت‌انگیز بود: یخ‌های باقی‌مانده در این دهانه‌ها تقریباً همیشه در دیوارهای سایه‌دار جنوب‌غربی متمرکز شده‌اند. این الگو در طول چندین دوره‌ی یخبندان در بازه‌ی زمانی معروف به دوره‌ی آمازونی مریخ (حدود ۶۴۰ تا ۹۸ میلیون سال پیش) تکرار شده است.
دکتر روژ در بیانیه‌ای از دانشگاه اوکایاما توضیح می‌دهد:
«مریخ بارها دوره‌های یخبندان را تجربه کرده است، اما مقدار یخی که در دهانه‌ها ته‌نشین می‌شد، به‌تدریج کاهش یافته است. این کپسول‌های زمانی یخی نه تنها نشان می‌دهند که مریخ چگونه آب خود را از دست داده، بلکه مکان‌هایی را نیز مشخص می‌کنند که شاید در آینده فضانوردان بتوانند برای استخراج منابع یخ پنهان از آن بهره ببرند.»
همانند زمین، این تغییرات اقلیمی مریخ نیز ناشی از تغییر در زاویه‌ی میل محوری (Obliquity) سیاره است — زاویه‌ای که در مریخ حدود ۲۵ درجه و در زمین ۲۳٫۴ درجه است. اما تفاوت مهم اینجاست که زاویه‌ی میل مریخ در طول میلیون‌ها سال می‌تواند به‌شدت نوسان کند، در حالی که در زمین تغییرات آن بسیار ملایم‌تر است. این نوسانات باعث می‌شوند دوره‌های متناوب یخبندان و ذوب رخ دهد، و در هر چرخه، مقدار یخ سطحی کمتر از پیش باقی بماند.
بر این اساس، نتایج پژوهش نشان می‌دهد که مریخ در دوره‌ی آمازونی (طولانی‌ترین و آخرین دوره‌ی زمین‌شناسی آن) به‌تدریج خشک‌تر شده است — فرآیندی که تا امروز ادامه دارد.
اهمیت این پژوهش تنها به فهم گذشته‌ی مریخ محدود نمی‌شود. یافته‌های آن می‌تواند برای ماموریت‌های سرنشین‌دار آینده به مریخ نیز حیاتی باشد. در چنین مأموریت‌هایی، فضانوردان باید بتوانند منابع آب یخ محلی را برای رشد گیاهان، تولید اکسیژن و سوخت، و البته آب آشامیدنی استخراج کنند.
از آنجا که سفر از زمین به مریخ با فناوری‌های فعلی حدود شش تا نه ماه زمان می‌برد و ارسال منابع از زمین بسیار پرهزینه است، استفاده از منابع بومی (ISRU: In-Situ Resource Utilization) ضرورتی اجتناب‌ناپذیر خواهد بود.
اعتبار: ناسا (NASA)
افزون بر آن، این مطالعه می‌تواند کاربردهای مستقیمی در زمین نیز داشته باشد. تغییرات اقلیمی کنونی در حال باعث کاهش سریع یخچال‌ها و کلاهک‌های قطبی است — درست مشابه فرایندی که در مریخ رخ داده بود. دمای جهانی در حال افزایش است و این افزایش موجب خشکسالی‌های گسترده، آتش‌سوزی‌های جنگلی، فرسایش خاک، و سیلاب‌های ناگهانی شده است. در نتیجه، منابع آب شیرین در حال کاهش‌اند و فشار زیادی بر اکوسیستم‌های طبیعی و انسانی وارد می‌شود.
از این دیدگاه، ابزارهای تصویربرداری و مدل‌سازی که برای بررسی اقلیم مریخ استفاده شده‌اند، می‌توانند برای پایش یخچال‌های طبیعی، خاک‌یخ‌ها و ذخایر پنهان آب در زمین نیز به‌کار روند.
بنابراین، این پژوهش نه‌تنها می‌تواند به نسل آینده‌ی کاوشگران کمک کند تا در سیاره‌ای دیگر زندگی کنند، بلکه به دانشمندان زمین نیز یاری می‌دهد تا با درک بهتر از فرآیندهای اقلیمی، به مقابله با تغییرات آب‌وهوایی بپردازند.
یکی از نویسندگان همکار این پژوهش، دکتر هاسگاوا از دانشگاه کوچی، در این باره می‌گوید:
«مریخ به‌منزله‌ی یک آزمایشگاه طبیعی است برای درک رفتار یخ در بازه‌های زمانی بسیار طولانی. بینش‌هایی که از آن به دست می‌آوریم، درک ما از فرآیندهای اقلیمی در زمین را نیز دقیق‌تر می‌کند.»
در مجموع، یافته‌های این تیم پژوهشی تصویری شگفت‌انگیز از گذشته‌ی مریخ ترسیم می‌کند:
سیاره‌ای که زمانی پرآب و پویا بود، به‌تدریج در اثر تغییرات محوری و اقلیمی خشک شد و اکنون تنها بقایای یخ‌زده‌ی آن در دهانه‌های عمیق باقی مانده‌اند — همچون صفحات بایگانی طبیعی از تاریخ باستانی مریخ.
شاید روزی این یخ‌ها نه‌تنها راز گذشته‌ی این سیاره را آشکار کنند، بلکه کلید زنده‌ماندن بشر در آینده‌ای میان‌سیاره‌ای نیز باشند.
