火星极冠
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火星有两个永久性的极冠。在极区的冬天,极冠沉浸在持续的黑暗中,使得表面冷却,并导致大气中25-30%的二氧化碳凝华在表面成为板状的固态二氧化碳(干冰)[1]。当极区再次曝露在阳光下,冰冻的CO2会升华 [2]。这种季节性的行动运输大量的尘埃和水蒸气,产生类似地球的霜冻和巨大的卷云。机会号在2004年曾经拍摄到水冰的云[3]。
两极的冠主要由水冰组成。北半球的冬季,冰冻的二氧化碳积累为一米厚的薄层(相对于南极);南极冠有厚约八米的永久干冰盖[4]。在火星北半球的夏季,北极冠的直径约为1,000公里[5],并且包含大约160万里立方公里的冰,如果均匀的分布在极冠将有2公里厚[6](相较之下,地球的格陵兰冰原体积是285万立方公里)。南极冠的直径为350公里,厚度约为3公里[7]。 估计南极冠和相邻层状沉积的冰总体积也在160万立方公里[8]。两极的冠都显现螺旋结构,最近火星勘测轨道飞行器使用SHARAD(英语:SHARAD)的雷达穿透冠的分析显示,螺旋是由于科氏效应的沉降气流造成的[9][10]。
南极冠附近一些地区的季节性结霜导致地面形成1米厚的干冰板。随着春天的来临,阳光温暖了地下和来自下方的CO2升华的压力,抬高干冰板并最终导致破裂。这导致火星间歇泉的喷发,并造成CO2气体与暗色的玄武岩沙子或尘埃的混合。这个过程是快速的,在几天、几周或数月的观察,就会发现这不寻常变化率的地质学 -特别是在火星。气体在冲向间歇泉的地方,会在冰层下雕刻出一种类似蜘蛛状的径向通道[11][12][13][14]。