Une étude, dont les résultats intitulés «Exposed subsurface ice sheets in the Martian mid-latitudes» ont été publiés dans la revue Science, a permis, grâce à l'analyse d'images en très haute résolution recueillies par la sonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) lancée en 2005 par la NASA, de repérer sur Mars huit falaises où l'érosion a exposé sur des pentes raides des quantités très importantes de glace d'eau, situées à seulement un ou deux mètres sous la surface et présentes jusqu'à 100 mètres de profondeur.

Notons tout d'abord que si «l'existence de glace dans le sol martien est connue depuis longtemps», de nombreuses questions «subsistent quant à son épaisseur, son étendue et sa pureté»: ainsi, «les pôles martiens sont recouverts de glace» et la sonde MRO en orbite autour de Mars avait déjà «détecté la présence d'épais dépôts de glace enterrés un peu partout sur la planète». Une hypothèse avancée pour expliquer la présence de cette glace est qu'il pourrait s'agir «de restes de glaciers ayant existé il y a des millions d'années quand l'axe de rotation de Mars et son orbite étaient différents».

Dans ce contexte, cette nouvelle étude montre que «les fractures et les angles abrupts analysés indiquent que la glace est compacte et solide et suggèrent la présence de très grandes quantités d'eau gelée quasiment pure». De plus, «les variations dans la couleur de ces dépôts» laissent penser «que la glace est formée de couches distinctes qui pourraient aider à mieux comprendre l'histoire des changements climatiques sur la planète Rouge».

En fait, «ces strates se sont probablement formées avec l'accumulation de la neige au gré de nombreuses saisons lors de précédents cycles climatiques» et, ensuite, le vent a «recouvert ces plaques de glace de sable et de poussières»: d'ailleurs «le nombre peu élevé de cratères à la surface de ces huit sites» prouve «que cette glace s'est formée assez récemment».

Comme «des images prises au cours de trois années martiennes (une année sur Mars équivaut à 686 jours terrestres) ont révélé que de gros blocs de roche se sont détachés de la glace sous l'effet de l'érosion», il apparaît «que la glace perd quelques millimètres chaque été». D'autre part, le fait que cette glace soit visible «en des endroits où la couche superficielle du sol a disparu», suggère «que les couches de glace proches de la surface sont encore plus étendues que ne l'indique cette étude».

La découverte de ces sites est très encourageante dans la perspective de l'installation de bases d'exploration humaine sur Mars, car «l'eau est une ressource essentielle»: plus précisément «en la combinant avec du dioxyde de carbone (CO₂) (qui forme l'essentiel de l'atmosphère martienne), on peut produire de l'oxygène pour respirer ainsi que du méthane, un carburant pour les moteurs de fusée».

Cependant, si «cette eau pourrait être facilement accessible avec ces grandes quantités de glace à quelques mètres sous la surface de ces pentes», ces lieux riches en glace «ont tous été trouvés à des latitudes d'environ 55° dans les deux hémisphères qui durant le long hiver martien deviennent très froids et inhospitaliers pour des bases humaines qui dépendraient de l'énergie solaire». Ceci explique pourquoi «la NASA veut limiter la recherche de sites d'installation d'astronautes à moins de 50° de l'équateur de Mars».