Es ist eine wissenschaftliche Gewissheit, dass der Mars einst ein ganz anderer Ort war, mit einer dichteren Atmosphäre, wärmeren Temperaturen und wo einst Wasser floss. Zeugnisse dieser Vergangenheit sind in unzähligen Oberflächenstrukturen erhalten geblieben, die von Flusskanälen und Schwemmlandablagerungen bis hin zu Seeböden reichen.
Vor etwa 4 Milliarden Jahren begann sich der Planet jedoch in das zu verwandeln, was wir heute sehen: eine extrem kalte und ausgetrocknete Umgebung. Zwischen all dem ist es möglich, dass der Mars glaziale und interglaziale Perioden erlebte, was durch Bilder wie das oben gezeigte vom Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) der NASA aufgenommene Beweis belegt wird.
Hinweise auf Gletscher auf dem Mars umfassen Landformen, die Merkmalen auf der Erde ähneln, die durch den Rückzug von Eisströmen während der Zwischeneiszeit entstanden sind. Während das meiste Oberflächeneis auf dem Mars auf die polaren Eiskappen beschränkt ist, sind diese Landformen in nichtpolaren Regionen auf dem ganzen Planeten zu finden. Dieses Merkmal wurde mit dem High-Resolution Imaging Science Experiment (HiRISE), der Hauptkamera an Bord der MRO, fotografiert. Das Bild in voller Größe (siehe unten) bietet eine größere Perspektive und zeigt, wie die Gletscherablagerung bergab floss.
Das Schwarz-Weiß-Bild hat einen Durchmesser von 5 km (3 Meilen) und zeigt lineare Grate entlang der Oberfläche, freiliegende Felsschutt und Füllungen im Inneren der Böden benachbarter Krater und Täler. Dies ähnelt dem, was auf der Erde beobachtet wird, wo Gletscher Steine und Erde aus der Landschaft aufnehmen und auf ihre Ober- und Unterseite transportieren. Dadurch können „Blockgletscher“ über viele tausend Jahre (oder länger) hinweg Material ablagern, das sich allmählich zurückzieht und bergab fließt. Durch diesen Prozess entsteht ein Netzwerk linearer Muster, mit denen Wissenschaftler mehr über die Geschichte der Eisflüsse erfahren.
Diese Merkmale deuten darauf hin, dass es auf dem Mars ebenso wie auf der Erde Abkühlungs- und Erwärmungsperioden gab, die mit periodischen Klimaveränderungen einhergingen. Diese könnten mit Schwankungen der axialen Neigung (Schräge) des Mars zusammengefallen sein, die der Ausrichtung der Erde ähnelt – 25° gegenüber der Neigung der Erde von 23,4°. In kühleren Perioden sind Eisströme vorgerückt, haben sich ausgeweitet und Trümmer aus der Landschaft aufgenommen, gefolgt von Gletscherrückgängen, als das Eis durch Schmelzen und Sublimation verloren ging. Im Laufe der Zeit hinterließ dieser Prozess eine Konzentration von Gesteinen und Mineralien entlang langer Bergrücken und Materialeinbrüche in tiefer gelegenen Regionen.
Diese Bilder erinnern an das äußerst dynamische Klima des Mars, das trotz aller Veränderungen, die er erlebt hat, bis heute erhalten bleibt. Diese Veränderungen begannen vor etwa 4 Milliarden Jahren, als die Kernregion des Mars schnell abzukühlen begann, was vermutlich sein globales Magnetfeld zum Stillstand gebracht hat. Von nun an wurde die wärmere, dichtere Atmosphäre des Mars langsam durch den Sonnenwind abgetragen, was zu einer globalen Abkühlung und dem allmählichen Verlust seines Oberflächenwassers führte. Dies führte dazu, dass der Mars zu der extrem kalten und ausgetrockneten Umgebung wurde, die wir heute sehen.
Ironischerweise sorgte dieser Übergang dafür, dass auch die Beweise für die wärmere, feuchtere Vergangenheit des Mars perfekt erhalten blieben. Ohne Niederschläge und stärkere Winde (die eine dichte Atmosphäre und einen Wasserkreislauf erfordern) erfuhren diese Gebiete keine Verwitterung und Erosion – wie es hier auf der Erde der Fall ist. Wie Flusskanäle, Tonmineralien und alluviale Ablagerungen beweisen diese erhaltenen Bergrücken, dass es auf dem Mars jenseits seiner Polarregionen einst Gletscher gab.