Μία από τις πιο βαθιές ομοιότητες μεταξύ της Γης και του Άρη, που την καθιστά δημοφιλή στόχο για έρευνα και εξερεύνηση, είναι η παρουσία υδάτινου πάγου στην επιφάνειά του (κυρίως με τη μορφή των πολικών παγετώνων). Αλλά ίσως ακόμη πιο ενδιαφέρουσα είναι η παρουσία παγετώνων κάτω από την επιφάνεια, κάτι που οι επιστήμονες εικάζουν για πολύ πριν επιβεβαιωθεί η παρουσία τους.
Αυτά τα αποθέματα υποθαλάσσιου νερού θα μπορούσαν να μας πουν πολλά για την ιστορία του Άρη και θα μπορούσαν ακόμη και να αποτελέσουν ανεκτίμητη πηγή εάν οι άνθρωποι επιλέξουν ποτέ να κάνουν τον Άρη το σπίτι τους κάποια μέρα. Σύμφωνα με μια πρόσφατη μελέτη από ένα ζευγάρι επιστημόνων από τα Πανεπιστήμια του Τέξας στο Ώστιν και την Αριζόνα, υπάρχουν επίσης στρώματα πάγου κάτω από το βόρειο πολικό κάλυμμα πάγου που θα μπορούσε να είναι η μεγαλύτερη δεξαμενή νερού στον πλανήτη.
Τα ευρήματα ήταν το αντικείμενο μιας μελέτης που δημοσιεύθηκε πρόσφατα στο Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές. Η μελέτη διεξήχθη από τον Stefano Nerozzi, μεταπτυχιακό φοιτητή από το Πανεπιστήμιο του Τέξας στο Ινστιτούτο Γεωφυσικής του Ώστιν (UTIG) και επικουρείται από τον καθηγητή Jack Holt του Σεληνιακού και Πλανητικού Εργαστηρίου του Πανεπιστημίου της Αριζόνα (LPL).
Για χάρη της μελέτης τους, ο Nerozzi και ο καθηγητής Holt βασίστηκαν σε δεδομένα που συγκεντρώθηκαν από το όργανο Shallow Radar (SHARAD) στο Mars Reconnaissance Orbiter's (MRO) - το οποίο μπορεί να διεισδύσει έως και 2,4 km (1,5 mi) κάτω από το επιφάνεια χρησιμοποιώντας κύματα ραντάρ. Αυτό που ανέφεραν ήταν η ανακάλυψη πολλών στρωμάτων άμμου και πάγου περίπου 1,6 χλμ. Κάτω από τον βόρειο πόλο του Άρη.
Αυτά τα στρώματα βρέθηκαν να είναι 90% νερό σε ορισμένα μέρη, και πιστεύεται ότι είναι τα απομεινάρια των αρχαίων πολικών φύλλων πάγου. Εάν λιώσουν, οι ερευνητές υποδεικνύουν ότι θα δημιουργήσουν έναν παγκόσμιο ωκεανό με βάθος τουλάχιστον 1,5 μέτρα (5 πόδια). Όπως εξήγησε ο Nerozzi σε ένα δελτίο τύπου του UT News, αυτό το εύρημα ήταν αρκετά εκπληκτικό. «Δεν περιμέναμε να βρούμε πάρα πολύ νερό πάγου εδώ», είπε. «Αυτό πιθανότατα την καθιστά την τρίτη μεγαλύτερη δεξαμενή νερού στον Άρη μετά τα πολικά καπάκια πάγου».
Τα ευρήματα επιβεβαιώθηκαν από μια ξεχωριστή μελέτη (στην οποία ο Nerozzi ήταν συν-συγγραφέας) που ηγήθηκε από ερευνητές στο Πανεπιστήμιο Johns Hopkins και εμφανίστηκε επίσης στο Γεωφυσικές Ερευνητικές Επιστολές. Για αυτήν τη μελέτη, η ομάδα βασίστηκε σε δεδομένα βαρύτητας για να θέσει περιορισμούς στην πυκνότητα της περιοχής κάτω από το πολικό καπάκι πάγου. Από τις μετρήσεις χαμηλής πυκνότητας που έλαβαν, υπολόγισαν ότι τα στρώματα πάγου και άμμου είναι πάνω από 50% νερό συνολικά.
Αυτή η ανακάλυψη είναι ένα όφελος για τους επιστήμονες, δεδομένου ότι αυτά τα στρώματα είναι ουσιαστικά ένα ιστορικό της αλλαγής του κλίματος στο παρελθόν και η ανάλυση τους θα μπορούσε να αποκαλύψει μερικά πολύ ενδιαφέροντα πράγματα για την ιστορία του πλανήτη. Εν ολίγοις, η γεωμετρία και η σύνθεση αυτών των επιπέδων θα μπορούσαν να βοηθήσουν τους επιστήμονες να προσδιορίσουν εάν το κλίμα του Άρη ήταν ποτέ ευνοϊκό για τη ζωή.
Όσο για το πώς έφτασε όλο αυτό το νερό, οι συγγραφείς θεωρούν ότι σχηματίστηκαν κατά τις προηγούμενες περιόδους θέρμανσης και ψύξης στον Άρη. Οι επιστήμονες γνωρίζουν εδώ και αρκετό καιρό παγετώδη γεγονότα στον Άρη που οδηγούνται από παραλλαγές στην τροχιά και την κλίση του πλανήτη (όπως η Γη). Σε περιόδους περίπου 50.000 ετών, ο Άρης κλίνει περισσότερο προς τον Ήλιο προτού σταδιακά επιστρέψει σε όρθια θέση.
Όταν ο Άρης κάθεται πιο όρθια, η περιοχή του ισημερινού θερμαίνεται ενώ η βόρεια πολική περιοχή κρυώνει, προκαλώντας την πρόοδο των πάγων. Όταν ο πλανήτης γέρνει προς τον Ήλιο, η πολική περιοχή θερμαίνεται, προκαλώντας την τήξη των πάγων. Κατά τη διάρκεια αυτών των εποχών τα απομεινάρια των πάγων θα καλυφθούν στην άμμο, η οποία τα προστατεύει ιστορικά από την έκθεση στον Ήλιο και την εξάπλωση στην ατμόσφαιρα.
Ο καθηγητής Holt, ο οποίος ήταν καθηγητής έρευνας στο UTIG για 19 χρόνια πριν από την ένταξή του στο Πανεπιστήμιο της Αριζόνα το 2018, είναι συν-ερευνητής με την επιστημονική ομάδα SHARAD από τότε που ο MRO έφτασε στον Άρη το 2006. Χρησιμοποιώντας δεδομένα από αυτό το όργανο, Το MRO κατάφερε επίσης να επιβεβαιώσει την παρουσία υπογείων παγετώνων γύρω από τα μέσα του Άρη
«Παραδόξως, ο συνολικός όγκος νερού που είναι κλειδωμένος σε αυτές τις θαμμένες πολικές εναποθέσεις είναι περίπου ο ίδιος με όλους τους υδάτινους πάγους που είναι γνωστό ότι υπάρχουν σε παγετώνες και θαμμένα στρώματα πάγου σε χαμηλότερα γεωγραφικά πλάτη στον Άρη, και είναι περίπου η ίδια ηλικία»
Προηγουμένως, οι επιστήμονες πίστευαν ότι τα αρχαία παγοκρύσταλλα είχαν χαθεί, αλλά αυτή η μελέτη αποκαλύπτει ότι το βόρειο φύλλο πάγου έχει επιβιώσει κάτω από την επιφάνεια του πλανήτη, τοποθετημένο ως εναλλακτικές ζώνες πάγου και άμμου. Αυτή η μελέτη όχι μόνο έρχεται σε αντίθεση με αυτήν την υπόθεση, αλλά παρέχει και νέες και σημαντικές πληροφορίες για την ανταλλαγή πάγου νερού μεταξύ των πόλων του Άρη και των μεσαίων γεωγραφικών πλάτους.
Μια άλλη συναρπαστική πιθανότητα είναι ο τρόπος με τον οποίο η μελέτη αυτών των παγετώνων θα μπορούσε να βοηθήσει στον προσδιορισμό του εάν ο Άρης ήταν κατοικήσιμος. Όπως εξήγησε ο Nerozzi:
«Η κατανόηση του πόσου ήταν διαθέσιμο παγκοσμίως σε σχέση με τους πόλους είναι σημαντική αν πρόκειται να έχετε υγρό νερό στον Άρη. Μπορείτε να έχετε όλες τις κατάλληλες συνθήκες για τη ζωή, αλλά εάν το μεγαλύτερο μέρος του νερού είναι κλειδωμένο στους πόλους, τότε είναι δύσκολο να έχετε επαρκείς ποσότητες υγρού νερού κοντά στον ισημερινό. "
Χάρη στον αυξανόμενο αριθμό ρομποτικών αποστολών που έχουν σταλεί στον Άρη, αυτό που γνωρίζουμε για τον πλανήτη έχει αυξηθεί αλματωδώς. Και με κάθε νέα ανακάλυψη, η ανάγκη για περαιτέρω εξερεύνηση γίνεται εμφανής. Κάποια στιγμή σύντομα, ενδέχεται να αυξήσουμε αυτές τις προσπάθειες στέλνοντας ανθρώπινους αστροναύτες εκεί, οι οποίοι μπορεί ακόμη και να ανοίξουν το δρόμο για την ανθρώπινη εγκατάσταση.
Και όταν φτάσουν αυτοί οι άνθρωποι, η παρουσία παγετώνων κάτω από την επιφάνεια θα διαδραματίσει σημαντικό ρόλο δικα τους προσπάθειες.
