Возраст полярных шапок Марса составляет не менее нескольких сотен миллионов лет, однако последние исследования Красной планеты говорят о том, что их размеры и форма не всегда были в том виде, котором они находятся сейчас. По данным астрономов из Центра астрономии и астробиологии НАСА на Гавайах, в истории Марса были моменты, когда ледники покрывали территорию вплоть до 60 градуса широты. Причем, за последние 5 млн лет фактические размеры ледяных полярных шапок планеты менялись не менее 40 раз.
По словам астронома НАСА Норберта Шоргофера, марсианские полярные шапки четко делятся на три слоя: очень массивный "фундамент", крайне изменчивый и пористый средний слой, а также верхний тонкий и пыльный слой. Причем соотношение этих слоев в различных регионах заметно варьируется. По мнению ученых, состав льда зависит от древних марсианских осадков, атмосферного пара, а также от конденсата, который образуется на поверхности планеты и в ее атмосфере.
Ученые говорят, что в отличие от Земли и Луны, имеющих постоянный угол наклона оси, Марс, двигаясь вокруг Солнца по своей орбите, как-бы раскачивается из стороны в сторону. В результате этих маневров, угол наклона оси планеты к ее орбите может меняться на 10 и более градусов.
Для климата на планете такие отклонения оказывают огромные колебания, что сказывается и на полярных регионах, льды которых увеличиваются и уменьшаются, и на экваториальной части планеты.
Ранние исследования показали, что на полярные льды оказывали влияние на температурные колебания на всей планете. Теперь же в НАСА разработали компьютерную модель, описывающую термальные и атмосферные условия Красной планеты.
Шоргофер рассчитал, что конденсация пара в атмосфере и преобразование его в воду с похолоданием оказывали очень существенное влияние на размеры ледяного покрова Марса. С другой стороны, в истории планеты этот процесс имел и обратное направление, когда льды таяли и вновь превращались в воду и пар.
Ученые отмечают, что ближе к полюсам планеты эти колебания почти незаметны, но у краев ледяных шапок колебания объемов льда составляют около 100 000 кубических километров в течении каждого из "ледниковых периодов".
Кроме того, расчеты показывают, что периоды таяния незначительно преобладают над периодами замерзания, так как за последние 2,5 млн лет средняя глубина льдов сократилась на 60 см.
В НАСА отмечают, что в 2008 году, когда на планету высадится аппарат Phoenix Mars Lander у специалистов появится возможность на практике подтвердить или опровергнуть эти данные.
