ภาพมุมมองของขั้วเหนือดาวอังคาร สร้างขึ้นจากข้อมูลของยานอวกาศหลายลำ จะเห็นร่องเกลียวที่ตัดผ่านชั้นน้ำแข็ง
หนึ่งในลักษณะเด่นที่สุดของดาวอังคาร คือโดมน้ำแข็งและฝุ่นขนาดยักษ์ที่ขั้วเหนือ ซึ่งมีลักษณะคล้ายกับแผ่นน้ำแข็งของโลก นักวิทยาศาสตร์ถกเถียงกันมานานแล้วว่าอะไรเป็นสาเหตุที่ทำให้เกิดโดมนี้ ซึ่งคาดว่าเริ่มก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 5 ล้านปีก่อน เช่นเดียวกับโดมที่เก่าแก่กว่ามากที่ขั้วโลกใต้ ในการศึกษาครั้งใหม่ นักวิจัยได้เชื่อมโยงชั้นต่างๆ ภายในโดมขั้วเหนือกับการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ ที่เกิดจากการเปลี่ยนแปลงวงโคจรของดาวเคราะห์
นับตั้งแต่ปี พ.ศ. 2515 เมื่อภาพระยะใกล้ภาพแรกของขั้วโลกดาวอังคาร ถูกบันทึกโดยยานอวกาศมาริเนอร์ 9 นักวิจัยได้ถกเถียงกันว่ากลไกใดสร้างสิ่งเหล่านี้ขึ้นมา แม้ว่านักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่จะเห็นพ้องต้องกันว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศครั้งใหญ่ ต้องมีบทบาทในการสร้างลักษณะเหล่านี้ แต่ก็เป็นการยากที่จะศึกษาโดยไม่มีภาพรายละเอียดของร่องลึกที่ตัดผ่านชั้นน้ำแข็งในรูปแบบเกลียวที่โดดเด่น และเผยให้เห็นบันทึกทางธรณีวิทยาของดาวเคราะห์ในชั้นน้ำแข็งและฝุ่น คล้ายกับวิธีที่ผนังของแกรนด์แคนยอนเผยให้เห็นประวัติศาสตร์ทางธรณีวิทยาของพื้นที่นั้นบนโลก
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา ภาพความละเอียดสูงจากยาน Mars Reconnaissance Orbiter ของ NASA ทำให้สามารถสร้างชั้นที่ซับซ้อนเหล่านั้นขึ้นใหม่แบบดิจิทัลได้ โดยการถ่ายภาพระยะใกล้ของผนังร่องลึกจนถึงความละเอียด 30 เซนติเมตร ซึ่งโดยพื้นฐานแล้วจะเป็นการสร้างแกนน้ำแข็งเสมือนจริงของแผ่นน้ำแข็งบนดาวอังคาร
นักวิจัยเชื่อว่าการวางตำแหน่งของชั้นน้ำแข็ง ได้รับอิทธิพลจากการเปลี่ยนแปลงวงโคจรที่เกิดขึ้นทุกๆ 50,000 ถึง 120,000 ปี และทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในสภาพภูมิอากาศของดาวเคราะห์
เพื่อยืนยันการค้นพบของพวกเขา ทีมงานได้ทำการจำลองการสะสมของน้ำแข็งและฝุ่นที่ขับเคลื่อน โดยการเปลี่ยนแปลงวงโคจรและการเอียงของดาวอังคาร และพบว่าแบบจำลองสร้างรูปแบบชั้นที่คล้ายกับที่ยานสำรวจสังเกตเห็น นักวิจัยตั้งข้อสังเกตว่า เนื่องจากดาวอังคารมีการเปลี่ยนแปลงวงโคจรที่ใหญ่กว่าโลก แต่ไม่มีตัวแปรที่ซับซ้อนของสิ่งมีชีวิต มหาสมุทร และชั้นบรรยากาศที่หนา จึงเป็นแบบจำลองที่เหมาะสำหรับการศึกษาว่า การเปลี่ยนแปลงวงโคจรส่งผลต่อสภาพภูมิอากาศและภูมิประเทศของดาวเคราะห์อย่างไร
ที่มา: NASA/Goddard Space Flight Center Scientific Visualization Studio
