A Mars néhány milliárd évvel ezelőtt sokban hasonlíthatott bolygónkra. Felszínét óceán, tengerek, folyóvölgyek tarkították, légkörét az akkor még rendszeres kitöréseket produkáló vulkáni gázok táplálták. Mára a nagy vulkánok (valószínűleg) kialudtak, a folyékony víz pedig lassan eltűnt a felszínről. Ám még mindig megfigyelhetjük a két bolygó hasonlóságait: a Föld és a Mars tengelyferdesége közel azonos, ahogyan a nappalok és éjszakák hossza is. S emellett van egy másik egyezés is: mindkét bolygó sarki területeit hósapkák borítják.

Sokáig kellett várni arra, hogy a sarkvidékek valódi természetét megismerjük. Lassovszky Károly csillagász, 1924-ben megjelent A Mars bolygó című könyvében részletesen beszámol a kutatások addigi eredményeiről: „A fehér sarkmezők (…) azt a gondolatot keltik az emberben, hogy itt az atmoszféra páratartalmának lecsapódásával állunk szemben.

Hogy azonban itt is a víznek hó és jég alakjában való lecsapódásával van-e dolgunk, arról egyáltalában nem tudunk meggyőződést szerezni”.

Azóta a földi távcsöves, még inkább az űrszondás méréseken alapuló kutatások tisztázták: a Mars pólussapkái elsősorban vízjégből állnak (bár jelentős mennyiségű szárazjég borítással), s arculatukban, öszszetételükben a Naprendszer más sarkmezei között ezek hasonlítanak leginkább az Arktiszra és az Antarktiszra.

Ám a két bolygó sarkvidékei között fellelhető apró különbségek is izgalmassá teszik a jelenleg is folyó kutatásokat. Míg a földi sarkokon a jég teljesen befedi a pólusközeli területeket, addig a Mars hósapkáinak szerkezete felülnézetben spirális: a szárazföldi területek spirális formában egészen a sarkokig felbukkannak. Arra, hogy ezt mi okozza, csak napjainkban derült fény.

Jack Holt és Isaac Smith (University of Texas) amerikai kutatók a 2006 óta a vörös bolygó körül keringő Mars Reconnaissance Orbiter radarméréseit tanulmányozták. A szonda SHARAD műszere segítségével kibocsátott radarjelek áthatoltak a jégen, majd visszaverődtek. A mintegy 3 km vastag jég szerkezete befolyásolta a viszszaverődő jel erősségét, vagyis a méréssel sikerült feltérképezni a jég mélységi szerkezetét. Ennek megismerésével a kutatók leírhatták a jégsapkák kialakulásának történetét.

A két szakember a Nature május 27-i számában megjelent cikkük szerint arra a következtetésre jutott, hogy a bolygó jégsapkáinak különleges, spirális alakjáért a sarki szelek lehetnek a felelősek. A pólussapkák sok millió év alatt alakulhattak ki, ám a bolygó forgásának hatására fellépő ún. Coriolis-erő (ennek köszönhető, hogy a csapvíz körkörösen folyik a lefolyóba) meghatározta és meghatározza a szelek áramlását. Ezek a szelek –erősségüktől függően – csak bizonyos helyeken engedték a jég felhalmozódását. Ahol a jég nem rakódott le, a felszín borítás nélkül maradt, létrehozva ezzel a pólussapkák spirális szerkezetét.

A Mars sarkvidékeinek kialakulását, úgy tűnik, megismertük. A bolygóval kapcsolatban még rengeteg kérdés vár megválaszolásra: vannak-e felszín alatti, esetleg vízzel telt barlangok; kialakult-e, esetleg napjainkban is létezik-e az élet a bolygón; s végül, mikor lép először ember a Marsra?

A Mars pólussapkájánál jól megfigyelhető a spirális szerkezet