Credit : NASA/JPL/Malin Space Science Systems
ในปี พ.ศ.2509 นักวิทยาศาสตร์จากสถาบันเทคโนโลยีแคลิฟอร์เนียหรือแคลเทค ได้คิดถึงผลกระทบของคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) บนชั้นบรรยากาศดาวอังคาร ที่เปิดเผยครั้งแรกโดยยานอวกาศมารีเนอร์ 4 (Mariner IV) ขององค์การนาซา พวกเขาตั้งทฤษฎีว่า ที่ดาวอังคารมีชั้นบรรยากาศเช่นนั้นอาจมีแหล่งกำเนิดน้ำแข็งขั้วโลกที่คงตัวในระยะยาว ในทางกลับกันก็จะควบคุมความดันบรรยากาศทั่วดาว
เมื่อเร็วๆ นี้มีการวิจัยใหม่จากแคลเทค ได้สร้างแบบจำลองใหม่ชี้ว่าทฤษฎีที่พัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์กลุ่มเดิมอาจถูกต้อง ทีมเผยว่าก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์สร้างขึ้นมากกว่า 95% ของชั้นบรรยากาศของดาวอังคาร มีแรงดันพื้นผิวเพียง 0.6% ของโลก พวกเขาเชื่อว่าคาร์บอนไดออกไซด์แข็งจะเสถียรอย่างรวดเร็วหากถูกฝังอยู่ใต้น้ำแข็ง อย่างไรก็ตาม แบบจำลองใหม่แสดงให้เห็นว่าการสะสมอาจเกิดขึ้นจากการรวมกันของปัจจัย 3 ประการคือการเปลี่ยนแปลงความเอียงของการหมุนของดาวเคราะห์ ความแตกต่างในวิธีที่น้ำแข็งและคาร์บอนไดออกไซด์แข็งสะท้อนแสงอาทิตย์ และการเพิ่มขึ้นของความดันบรรยากาศเกิดขึ้นเมื่อคาร์บอนไดออกไซด์แข็งลดลง
นักวิจัยเสนอว่าดาวอังคารมีการสั่นบนแกนหมุนในช่วง 510,000 ปีที่ผ่านมา ขั้วใต้ได้รับความแปรปรวนจากปริมาณแสงอาทิตย์ ทำให้คาร์บอนไดออกไซด์แข็งก่อตัวเมื่อขั้วดาวรับแสงน้อย และเกิดการระเหิดเมื่อขั้วดาวถูกแดดจัดขึ้น เมื่อเกิดคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง น้ำถูกแช่แข็งที่มีจำนวนน้อยก็ถูกยึดไว้พร้อมกับคาร์บอนไดออกไซด์แข็ง จนคาร์บอนไดออกไซด์มีการระเหิด น้ำที่ถูกแช่แข็งจนคงที่และหลงเหลืออยู่นั้นก็จะรวมเข้าเป็นชั้นต่างๆ.
