در زیر سطح مریخ مقدار زیادی یخ محبوس شده است. اما این یخ دارای چه ویژگی‌هایی بوده و خلوصش چقدر است؟ در چه عمقی قرار دارد؟ بلور‌های آن به چه شکلی درآمده‌اند؟ تمام این موارد برای زمین‌شناسان سیارات هنوز یک راز باقی‌مانده است.
این مسائل برای افرادی که برای مأموریت‌های فضایی برنامه‌ریزی می‌کنند، بسیار بااهمیت است. بازدیدکنندگان آینده مریخ، چه آن‌هایی که برای یک دوره کوتاه مهمان مریخ هستند چه مهاجرانی که قرار است در آنجا ساکن شوند، لازم است اطلاعات کاملی در مورد این ذخایر یخ در زیر مریخ کسب کنند زیرا باید از این یخ‌های مریخی برای نوشیدن، رشد محصولات و تأمین هیدروژن موردنیازشان به‌عنوان سوخت، استفاده کنند.
فعلاً مشکل، خاک و غبار، صخره‌ها و دیگر آلودگی‌های سطحی مریخ است که شرایط را برای مطالعه این مواد دشوار ساخته است. کاوشگر‌های ارسال‌شده به مریخ نیز تنها قادر به کندن و حفاری چند سانتی‌متر از سطح مریخ هستند و رادار‌ها می‌توانند به محققان این امکان را بدهند که از عمق چند ده متری زیر سطح مریخ اطلاعاتی به دست آورند. بااین‌حال هنوز به‌طور کامل مشخص نیست که مکان‌های یخی در عمیق بیست‌متری یا بیشتر وجود دارند یا خیر.
خوشبختانه هنوز نیروی قدرتمند فرسایش وجود دارد تا محققان بتوانند ناراحتی ناشی از ضعف کاوشگر‌های حفار و رادار‌ها را به فراموشی بسپارند. یک منطقه از سطح مریخ که در طول زمان دچار فرسایش شده، یک دسترسی مستقیم به لایه‌های زیرین سطح مریخ و یخ‌هایی که در آنجا انباشته‌شده‌اند را می‌دهد.
اکنون دانشمندان چنین مکانی را در مریخ یافته‌اند. در حقیقت آن‌ها با کمک هیرایز (HiRISE) که یک دوربین قدرتمند در مدار مریخ با مأموریت شناسایی است، توانسته‌اند چندین مکان مناسب را شناسایی کنند.
در مجله ساینس که این هفته منتشر شد، محققان به سرپرستی کالین داندا (Colin Dundas) از زمین شناسان یو‌اس‌جی‌اس (USGS)، اطلاعات دقیقی از مشاهده هشت منطقه در مریخ را که در سطح وسیع دچار فرسایش شده‌اند وبرشی از یک شیب یخی زیرزمینی کشف‌شده را معرفی نمودند. این تنها به‌منزله کشف مقداری آب نیست (چون برای کسی پوشیده نیست که در مکان‌های خاصی از مریخ مقادیر زیادی از آب وجود دارد) بلکه به معنای درست درآمدن وعده آن‌هاست. این رسوبات یخی از عمق یک متری سطح مریخ آغازشده‌اند و تا عمق ۱۰۰متری ادامه می‌یابند. هرچند محققان هنوز حجم یخ موجود را تخمین نمی‌زنند بااین‌حال با توجه به سطحی بودن لایه یخی این احتمال می‌رود که گستره یخی مریخ بسیار زیادتر از حد تصور باشد. همچنین آنچه در ظاهر دیده می‌شود، نشان از خلوص بالای یخ یافت شده است.
ناسا معتقد به استفاده از منابع فضایی خود محل است و مورداستفاده قرار گرفتن این منابع را برای بقا در اعماق فضا ضروری می‌داند به همین علت برنامه ریزان ایزرو (ISRU)، علاقه ویژه‌ای به دانستن عمق یخ و میزان خلوص یخ‌های مریخ دارند که تا چه حد آمیخته به ذرات مریخی هستند زیرا هر چه یخ دست‌نخورده‌تر و سطحی‌تر باشد به انرژی کمتری برای استخراج و تصفیه آن نیاز است.
یخ‌هایی که فعلاً یافت شده‌اند دارای بلور‌های خالص نیستند. در طی سال‌ها، مشاهدات حاکی از آن است که یخ‌ها به‌مرورزمان و به‌آرامی طی فرایند تصعید و تبادلات آب با اتمسفر، از دست می‌روند و شواهد موجود از خروج صخره‌ها و رسوبات از زیر لایه‌های یخ حاکی از این فرایند است، چون آثار این روند کاهشی باقی می‌ماند. دوناس و همکارانش این نظریه را مطرح کرده‌اند که احتمالاً در ابتدا برف، طی دور‌ه‌ای میلیون ساله، بر سطح مریخ قرارگرفته است. محققان معتقدند رابطه بین مواد صخره‌ای کاملاً یخ‌زده یافت شده با دوره‌های برفی کاملاً روشن است.
ریچارد زورک محقق ارشد آزمایشگاه پیشرانش جت برنامه مریخ که در این تحقیق حضورداشته، دراین‌باره می‌گوید: «شما در مریخ هرگاه چیز درخشانی را ببینید، معمولاً به معنای یخ است» او با اشاره به اینکه همه‌چیز در مریخ یک مقدار درخشانی دارد گفت: «سنجش میزان سپیدایی این مواد درخشان شناسایی‌شده بسیار زیاد است و این امر نشان می‌دهد این مواد، زمین‌یخ زده نیستند بلکه آب یخ‌زده هستند که تبدیل کردن آن‌ها به آب به‌عنوان یک منبع بسیار دشوار است.»
پس از همین حالا چمدان خود را برای سفر به مریخ نبندید! تمام این هشت مکانی که دوناس و همکاران مشاهده کرده‌اند همگی در مدار میانی مریخ بین عرض‌های ۵۵ تا ۶۰ درجه شمالی و جنوبی استوای مریخ قرارگرفته‌اند، جایی که درجه حرارت بسیار پایین است. درحالی‌که در بیشتر مأموریت‌های ناسا، کاوشگر‌ها در بین عرض‌های ۳۰ درجه از استوا فرود آمده‌اند که سفر‌های آینده مریخ نیز احتمالاً در همین ناحیه باشد. به قول زورک: «اگر می‌خواهی گرم بمانی بهتر است در هاوایی باشی نه در آلاسکا»
اما طبیعی است که در مناطق گرم‌تر نیز یخ‌ها در عمق بسیار بیشتر هستند، جایی که دسترسی به آن بسیار دشوار‌تر است. زورک می‌گوید: «پس باید قبل از اینکه اردوگاه خود را برپا کنید در مورد این مسائل تحقیق نمایید». دوناس نیز اشاره دارد: «من مطمئنم که تمام این نقاط روشن را پیدا نخواهیم کرد و از آن مطمئن‌ترم که به استوا هم نزدیک‌تر خواهیم شد». مریخ‌نورد مریخ ۲۰۲۰ ناسا مجهز به یک رادار نفوذ زمینی است که به آن اجازه می‌دهد تا لایه‌های رازآلود سطحی مریخ را موردبررسی قرار دهد. همچنین مریخ‌نورد سازمان فضایی اروپا به نام ExoMars که در سال ۲۰۲۰ پرتاب می‌شود، مجهز به یک دریل نمونه‌برداری زمین‌شناسی برای حفاری سطح مریخ تا عمق دوم‌تری است.
گزینه دیگر برای تسریع عملیات بررسی لایه‌های مریخ، استفاده از شهاب‌سنگ مصنوعی است! دانشمندان این ایده رادارند تا با استفاده از اتمسفر رقیق مریخ و پرتاب ناقص فضاپیمای ارسال‌شده به آن، اقدام به برخورد عمدی‌اش با سطح مریخ کنند تا با تخریب و کنده شدن سطح مریخ به عمق چند متر بتوانند به لایه‌های عمیق‌تر از سطح مریخ دست یابند و با استفاده از ماهواره‌های موجود در مدار مریخ، آثار و نحوه برخورد را به زمین مخابره و بررسی کنند. هرچند زورک می‌گوید: «هنوز چنین فناوری وجود ندارد اما به‌سرعت درحال‌توسعه است.»
خوشبختانه محققان هنوز مدتی وقت برای مشخص کردن دقیق مکان آب در مریخ دارند. البته احتمالاً انسان پیش از سفر به اعماق فضا ابتدا سری به ماه بزند. با یک زمان‌بندی خوش‌بینانه می‌توان اعلام کرد که زمان ورود ما به سیاره سرخ نیز زودتر از سال ۲۰۳۰ نخواهد بود. البته همچنان نیز سؤالاتی است که بی‌پاسخ‌مانده است. در کجا فرود آییم، تا کی در آنجا بمانیم و چه چیزی ما را با خود برمی‌گرداند! تمام این موارد بستگی به منابعی است که ما انتظارشان را می‌کشیم و فراموش نکنیم که چقدر باید زحمت بکشیم تا آن‌ها را به دست بیاوریم.