Wystarczy niewielki teleskop, aby dostrzec na tarczy Marsa jasne plamy istniejących tam czap polarnych. Od stuleci astronomowie spoglądają na te charakterystyczne plamy i rejestrują ich zmienność na przestrzeni marsjańskiego roku. Dopiero w ostatnich dekadach naukowcy sobie uświadomili, że owe czapy, które tak przypominają bieguny Ziemi, w dużej mierze składają się z zamrożonego dwutlenku węgla. Co więcej, czapa na północnym biegunie żyje i zachowuje się inaczej, niż ta na południowym biegunie.
W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Icarus badaczka Candice Hansen analizuje dziesięciolecia danych dotyczących zmienności czap polarnych na Marsie z danym zebranymi za pomocą kamery HiRISE zainstalowanej na pokładzie satelity Mars Reconnaissance Orbiter, starając się ustalić przyczyny tej odmienności.
Mogłoby się wydawać, że Mars pod naprawdę wieloma względami przypomina Ziemię. Jakby nie patrzeć, krąży wokół Słońca w odległości zaledwie 50 proc. większej niż Słońce-Ziemia, a nawet jego oś obrotu jest nachylona względem ekliptyki pod kątem około 25 stopni, a więc tak samo jak na Ziemi, znajdziemy tam pory roku.
Warto jednak zwrócić uwagę na fakt, że orbita Marsa jest nieco bardziej wydłużona/eliptyczna niż orbita Ziemi. To sprawia, że pory roku nie mają tej samej długości. Tak by było, gdyby orbita była okręgiem. Rzeczywistość jest nieco inna. Jak mówi drugie prawo Keplera:
W równych odstępach czasu promień wodzący planety, poprowadzony od Słońca, zakreśla równe pola
To z kolei oznacza, że w peryhelium orbity planeta porusza się najszybciej, a w aphelium najwolniej. Inaczej mówiąc Mars najwolniej porusza się gdy na półkuli południowej trwa jesień i zima, a na północnej wiosna i lato. I to te pory roku trwają najdłużej w trakcie marsjańskiego roku. Warto tutaj także uwzględnić fakt, że średnia wysokość terenu na biegunie południowym jest wyższa niż na północy.
Powyższy fakt ma istotne konsekwencje dla atmosfery marsjańskiej. Skoro na południu jesień i zima są długie, to i tam mamy do czynienia z największymi mrozami. Co więcej, dłuższy czas sprawia, że więcej dwutlenku węgla z atmosfery osadza się w formie lodu na czapie polarnej. Siłą rzeczy prowadzi to do znaczącego spadku ciśnienia atmosferycznego — po prostu duża część atmosfery zestala się na czapie polarnej.
Na północy sytuacja wygląda inaczej. Zima jest tam znacznie krótsza i na dodatek pokrywa się z sezonem burz pyłowych. To istotne, bowiem burze pyłowe nawiewają ogromne ilości pyłu na formującą się czapę polarną. To z kolei oznacza, że w samej czapie jest więcej pyłu, przez co lód jest tam znacznie mniej wytrzymały.
Wróćmy jednak na południe. Warstwa zestalonego dwutlenku węgla zaczyna się tam formować już jesienią. Zimą sam lód gęstnieje i staje się przezroczysty. To także ma swoje konsekwencje wiosną, bowiem coraz silniej świecące słońce przenika lód i ogrzewa warstwę ziemi znajdującą się pod nim. Ogrzana powierzchnia bieguna pod lodem zamienia leżący na niej zestalony dwutlenek węgla w gaz w procesie sublimacji. Gaz ten jednak przykryty od góry czapą polarną nie ma gdzie uciec. Ciśnienie gazu rośnie i szuka on dowolnego słabego punktu w lodzie, aby wydostać się na zewnątrz. Ostatecznie w jednym czy w drugim miejscu lód pęka, gaz wdziera się we wszelkie szczeliny, tworząc swoiste pęknięcia i żleby, które z orbity wyglądają jak sieci pajęcze. Gdy w końcu któraś szczelina dotrze do powierzchni, gaz zgromadzony pod lodem gwałtownie wydostaje się na zewnątrz, niosąc ze sobą z dna ciemny pył. Pył rozsiewany jest po okolicy przez wiatry wiejące na powierzchni czapy polarnej, tworząc charakterystyczne wachlarzowate osady.
Na północy wygląda to nieco inaczej. Owszem, gdy przychodzi wiosna, zachodzą podobne procesy, tj. lód zaczyna sublimować u podstawy, pojawiają się słabe punkty w lodzie, zarówno na powierzchni, jak i u podstawy, a następnie powstają względnie proste pęknięcia, którymi gaz wydostaje się do atmosfery. Co ciekawe jednak, na północy nie wykryto dotychczas sieci pęknięć przypominających sieć pajęczą. Powstają tam jedynie płytkie bruzdy.
Można zatem powiedzieć, że gdyby na Marsie rozwinęła się jakaś cywilizacja, albo gdy już ludzie stworzą własną cywilizację, turystyka marsjańska powinna się rozwinąć bardzo szybko, wszak na Czerwonej Planecie można by było doświadczyć dwóch różnych rodzajów zimy i lata. Czego chcieć więcej?