仍然存在於火星表面的冰川正在幫助講述火星過去的故事。一項對火星冰川的新分析顯示，在過去的3億至8億年間，這顆紅色星球經歷了6至20個不同的冰期。在2萬年前地球上的最後一個冰河時期，我們的星球被冰川覆蓋。這些冰川隨後退縮到兩極。這些大塊的冰留下了岩石作為證據，它們在向兩極移動的過程中刮划著道路落下了岩石。

另一方面，火星上的冰川從未離開過。它們一直凍結在平均溫度為零下81華氏度的火星表面，已經超過3億年了——它們只是被碎片覆蓋了。研究報告的作者、科爾蓋特大學(Colgate University)的行星地質學家、地質學助理教授喬·利維(Joe Levy)在一份宣告中說:“所有的岩石和沙子都留在了火星表面。”“這就像把冰放在那些沉積物下面的冷卻器裡。”

這項研究發表在《美國國家科學院院刊》上。長期以來，火星上的冰川一直是地質學家們的一個謎，他們試圖確定這些冰川是由一個漫長的火星冰河時期形成的，還是在數百萬年的多個冰河時期形成的。

研究冰川表面的岩石可以回答這個問題。利維認為，由於岩石會隨著時間的推移而腐蝕，因此發現的岩石從大到小都在下坡，這表明曾出現過一個冰河時代。

這張照片顯示了火星冰川中大量的巨石

鑑於目前還不可能親自訪問火星並研究其表面，利維和紐約州科爾蓋特大學的10名學生使用了美國宇航局火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter)拍攝的45個冰川的影象。影象的高解析度使得研究人員能夠計算岩石數量並確定它們的大小。衛星影象的放大使研究小組能夠在火星表面“看到餐桌大小的東西”，列維說。

研究人員一共計算和測量了60000塊岩石。人工智慧可能會減少一些工作，這些工作需要兩個夏天才能完成，但人工智慧無法區分岩石和冰川表面。

在這個寒冷的星球上，可以在很多地方發現冰。歐洲航天局的“火星快車”任務在北極附近拍攝到了科羅列夫隕石坑的照片，隕石坑直徑超過50英里，充滿了水冰。

“我們做了一種虛擬的實地工作，在這些冰川上來回行走，並繪製出這些巨石的地圖，”利維說。研究人員觀察到的不是大小不同的岩石的穩定排列，而是一種意想不到的隨機性。“事實上，這些巨石告訴我們的是一個不同的故事，”列維說。“重要的不是它們的大小;而是它們是如何聚集在一起的。”

岩石實際上是在冰川內部移動，而不是在冰川外部移動，所以岩石不會被侵蝕。但在冰川表面的碎片環中可以看到它們。這些環有助於標記不同冰川期形成的不同冰流。冰期是由於行星軸的傾斜(即傾角)改變而造成的，所以這些不同的冰期是分別形成的，以反映火星在其軸上基本搖擺的時間。

這揭示了火星的氣候及其變化。Levy說:“對於火星過去2000萬年的軌道引數，有非常好的模型。”“之後，模型就會變得混亂。”研究小組的發現表明，火星經歷了多個冰期。

“這篇論文是關於火星軌道和傾角可能在幾億年裡一直在做什麼的第一個地質證據，”列維說。“這些冰川是小小的時間膠囊，捕捉到了火星大氣中四處飄動的物質的快照。現在我們知道，我們不需要深入地殼，就可以瞭解火星上億年的歷史——我們可以沿著表面徒步旅行。”

這些冰川的成分可能包括火星上曾經存在過生命的證據。“如果有任何生物標記被吹來吹去，它們也會被困在冰裡，”利維說。冰川內的岩石樂隊的發現對宇航員來說也是有用的資訊，他們可能有一天會登陸火星，鑽入冰川以利用其水冰。