За яскравістю марсіанського льоду і кількістю пил можна дізнатися про історію його освіти.
Якщо вам раптом здасться, що найпыльніше місце в Сонячній системі - це екран вашого комп'ютера, то доведеться вас порадувати - на Марсі пилу все-таки більше. Її настільки багато, що пилові бурі, що періодично охоплюють всю Червону планету, відмінно видно в телескоп з Землі. Але крім пилу, на Марсі є вода, правда, не в рідкому вигляді, як ми звикли, а в замороженому, оскільки середня температура там коливається в районі мінус 60 градусів Цельсія. Рідка вода там теж є, але лише у вигляді невеликих і дуже солонних струмочків, що ненадовго оживають, коли літнє марсіанське сонце освітлює стінки кратерів.
Крім факту, що вода на Марсі є, не менш цікаво було б дізнатися, що з нею відбувалося в далекому минулому, до того, як планета перетворилася на холодну пилову пустелю. Для цього важливо розуміти не тільки де і скільки зараз на Марсі знаходиться льоду, але і що собою являє цей лід: який його склад, щільність та інші характеристики. І тоді лід зможе розповісти науковцям про свою історію.
Незважаючи на те, що по поверхні Марса колесить вже не перший марсохід, про поклади льоду дослідники поки судять в основному за даними, отриманими з камер і спектрометрів, розташованих на орбітальних станціях (в полярних областях, де льоду найбільше, умови для роботи марсоходів занадто суворі). По тому, скільки світла і якої довжини хвилі відображають різні ділянки поверхні, можна судити про те, скільки там льоду. Проблема в тому, що тільки за такими даними дуже складно визначити вміст пилу та інші фізичні параметри льоду, наприклад, його вік.
Вважається, що крижані поклади на Марсі утворилися з мільйони років тому снігу, який потім утрамбувався, перетворившись спочатку на фірн, а вже потім на щось схоже на лід льодовиків на Землі. Старий, спресований сніг з дрібніших крупинок зазвичай гірше відображає світло, ніж свіже. Але, крім віку, відбиваючу здатність льоду і снігу знижує пил, якої, як ми пам'ятаємо, на Марсі з надлишком.
Дослідники з університету штату Арізона і Вашингтонського університету вирішили заповнити цю прогалину. На основі інформації про властивості марсіанського льоду, отриманих більше 10 років тому з апарату Фенікс (він вперше здійснив посадку в полярному регіоні Марса в 2008 році), і моделей, що описують властивості вже земного льоду, вони розрахували, як змінюється відображаюча здатність марсіанського льоду в залежності розміру його частинок і від кількості пилу. Результати дослідження опубліковані в Journal of Geophysical Research: Planets.
Наприклад, вони з'ясували, що фірн і лід з вмістом пилу більше однієї сотої частки відсотка відображають видиме світло навіть гірше, ніж чистий марсіанський пил. Тому їх легко сплутати на знімках у видимому спектральному діапазоні, зроблених з орбітальних станцій, наприклад, з камери HiRISE, встановленої на працюючій зараз орбітальній станції Mars Reconnaissance Orbiter.
Дослідники також оцінили вік льоду, що спостерігався на місці посадки апарату Фенікс. Судячи з даних моделі, він утворився зі снігу з вмістом пилу трохи більше однієї сотої відсотка, що випав близько одного мільйона років тому.