Полярные шапки Марса — одни из самых динамичных структур на планете, меняющие свой размер в зависимости от сезона. Северная шапка состоит из водяного льда, покрытого тонким слоем углекислотного льда зимой, а южная — преимущественно из «сухого льда» (замерзшего углекислого газа).
Во время марсианской зимы до 30% атмосферы планеты конденсируется в полярных регионах, создавая слой замерзшего CO₂ толщиной до 1-2 метров. Весной этот лед сублимируется обратно в атмосферу, вызывая сильные ветры и формирование уникальных структур вроде «паучьих следов» — темных радиальных полос, возникающих при прорыве газа через ледяную корку.
Эти сезонные процессы происходят на фоне долгосрочных климатических изменений. Благодаря данным с орбитальных аппаратов ESA «Марс-экспресс» и NASA Mars Reconnaissance Orbiter ученые установили, что за миллионы лет наклон оси Марса значительно менялся, что приводило к драматическим изменениям климата и перераспределению льда по поверхности планеты.
Каждый такой климатический цикл оставлял свой след в полярных регионах. Под поверхностью шапок скрыты слоистые отложения — настоящая «книга» истории Марса, где каждый слой льда и пыли хранит информацию о климатической эволюции планеты.
