Para ilmuwan mengusulkan bahwa letusan vulkanik eksplosif miliaran tahun lalu mengangkut air dari interior Mars ke wilayah khatulistiwa, membentuk lapisan es tebal di bawah permukaan. Mekanisme ini menjelaskan es yang terdeteksi radar di area terpanas planet tanpa bergantung pada pergeseran kemiringan sumbu Mars. Penemuan ini dapat membantu misi manusia masa depan dengan menyediakan sumber daya air yang dapat diakses.
Wilayah khatulistiwa Mars, yang mengalami suhu siang hari hingga 20°C (68°F), menyimpan lapisan es subpermukaan tebal yang tidak terduga, seperti yang terungkap oleh data radar orbit dalam beberapa tahun terakhir. Sebagian besar es Mars sebelumnya diperkirakan terkonsentrasi di tutup kutub, membuat endapan khatulistiwa menjadi teka-teki. "Ada lapisan beku ini di khatulistiwa – itu aneh karena itu bagian terpanas dari planet," kata Saira Hamid di Arizona State University.
Hamid dan timnya mensimulasikan aktivitas vulkanik kuno di Mars, ketika planet itu memiliki atmosfer yang lebih padat miliaran tahun lalu. Model mereka menunjukkan bahwa letusan eksplosif dapat melemparkan air, bersama dengan debu vulkanik dan belerang, dari interior ke atmosfer. Karena gravitasi Mars yang lebih rendah, pluma-pluma ini mungkin mencapai ketinggian 65 kilometer, mungkin meluas ke luar angkasa. Air kemudian akan membeku di atmosfer atas dan mengendap sebagai salju, menumpuk menjadi lapisan es. "Ini benar-benar cerita tentang api dan es," jelas Hamid.
Setelah mengendap, air membentuk es padat dan kotor yang diisolasi oleh lapisan abu vulkanik, yang mencegah sublimasi ke luar angkasa dan mempertahankan endapan hingga hari ini. Situs kunci adalah Formasi Medusa Fossae, struktur vulkanik khatulistiwa yang masif. "Jika Anda mencairkan semua air yang kami pikir kami lihat di formasi Medusa Fossae, Anda akan mengisi Danau Besar. Itu banyak air," catat Tom Watters di Smithsonian Institution di Washington DC. "Kemungkinan seluruh jenis endapan kaya es ini telah menjadi teka-teki bagi banyak orang."
Teori asal vulkanik ini menyederhanakan penjelasan, menghindari kebutuhan transportasi es dari kutub atau perubahan besar dalam kemiringan Mars—kemiringannya relatif terhadap matahari. Atmosfer khatulistiwa yang lebih tebal juga membuatnya ideal untuk pendaratan pesawat ruang angkasa, dan es yang dapat diakses dapat menyediakan air untuk misi berawak. Namun, Watters memperingatkan kehati-hatian: "Untuk perjalanan awal itu, Anda ingin membawa cukup air jika kami sepenuhnya salah... Bawa sekop, tapi bawa juga cukup air."
Temuan ini muncul di Nature Communications (DOI: 10.1038/s41467-025-63518-8).