迄今為止，人類已經向火星發射了大量探測器，取得諸多發現的同時也帶來不少謎團。
比如，火星極地區域的奇特冰蓋就頗為令人費解。探測數據表明，火星極地冰蓋深至地表1000米以下，由乾冰（固態二氧化碳）和水冰交替分層構成，其中包含的二氧化碳與當今火星大氣中的二氧化碳含量相當。至於火星冰蓋是如何形成的，這已經困擾了科學家數十年。
目前一個主流的猜想認為，火星極地交替分層的冰蓋可能與火星自轉軸傾角的周期變化有關。現在，在一項新研究中，科學家通過模擬模型支持了這一觀點。
據介紹，由於水冰比乾冰更具熱穩定性且更暗，陷在水冰之下的乾冰本應變得不穩定。不過根據新模型顯示，三個因素阻止了這種情況的發生——火星自轉軸傾角的變化、兩種冰反射陽光的方式存在差異以及乾冰升華後導致大氣壓力變化。
火星在運行過程中自轉軸傾角會發生緩慢的變化。當火星極地相對偏離太陽時，所接收的陽光量減少，二氧化碳和水凍結沉積；當火星極地相對偏向太陽時，所接收的陽光量增加，乾冰升華為二氧化碳氣體釋放到大氣中，而更穩定的水冰得以保留。
隨著時間推移，這樣的過程會反覆發生，而火星氣候的變遷意味著乾冰並不是每一次都會升華殆盡。於是，火星極地就形成了乾冰和水冰交替分層的冰蓋。模型還表明，這會造成火星大氣壓在當今火星氣壓的四分之一到兩倍之間波動，與早先的預測相符。
科學家認為，自火星最近一次經歷極端的陽光照射以來，這一切已經持續了大約51萬年，當時冰蓋中所有二氧化碳都被釋放到火星大氣中。對火星冰蓋的認識將有助於我們更好地了解這顆紅色星球氣候演變的情況。
研究人員已經將相關發現發布在《自然-天文學》上。
參考來源：
https://www.sciencealert.com/a-long-standing-martian-polar-mystery-may-have-been-solved-at-last?perpetual=yes&limitstart=1
https://phys.org/news/2020-01-mystery-mars-pole.html