Teleskopskom promatraču sa Zemlje, Marsovu površinu izvan polarnih kapa karakteriziraju svijetla područja crvene oker boje na kojima se pojavljuju tamne oznake. U prošlosti su se svijetla područja nazivala pustinjama, a većina velikih tamnih područja izvorno se nazivala Maria (Latinski: oceani ili mora; jednina velik ) u uvjerenju da su ih prekrila prostranstva vode. Ne topografija može se vidjeti sa Zemlje teleskopi . Primjećuju se varijacije u svjetlini površine ili promjene neprozirnosti atmosfere.
Mars: zadnji dan proljeća Mars (strana Syrtis Major-a) posljednjeg dana Marsovskog proljeća na sjevernoj hemisferi, snimljen svemirskim teleskopom Hubble koji orbitira 10. ožujka 1997. Među najoštrijim slikama ikad snimljenim iz blizine Zemlje, prikazuje svijetle i tamne značajke odavno poznate teleskopskim promatračima. Sjeverna polarna kapa na vrhu izgubila je veći dio svog godišnjeg sloja smrznutog ugljičnog dioksida, otkrivajući malu trajnu vodeno-ledenu kapu i tamni ovratnik pješčanih dina. Syrtis Major je velika tamna oznaka odmah ispod i istočno od središta; ispod nje, na južnom kraku, nalazi se divovski udarni bazen Hellas obavijen ovalnim oblacima vode i leda. Oblaci vodenog leda pojavljuju se i na istočnom kraku iznad vulkanskih vrhova u regiji Elysium. NASA / JPL / David Crisp i znanstveni tim WFPC2
Tamne oznake pokrivaju oko jedne trećine Marsovske površine, uglavnom u pojasu oko planeta između geografskih širina 10 ° i 40 ° S. Njihova je distribucija nepravilna, a primijetilo se da se njihov bruto uzorak mijenja kroz vremenske okvire od desetaka do stotina godina. Sjeverna polutka ima samo tri takve glavne značajke - Acidalia Planitia, Syrtis Major i tamni ovratnik oko pola - koji su se nekad smatrali plitkim morem ili vegetiranim predjelima. Sada je poznato da su mnogi od Marsov tamna područja nastaju i mijenjaju se dok vjetrovi pomiču tamni pijesak oko površine ili pomeću područja bez svijetle prašine. Mnoga svijetla područja su područja nakupljanja prašine. Kanali koji su tako istaknuti na kartama izrađenim teleskopskim promatranjima oko prijelaza u 20. stoljeće nisu vidljivi na snimkama svemirskih letjelica izbliza. To su gotovo sigurno bile zamišljene osobine za koje su promatrači mislili da ih vide dok se naprežu razabirući objekte blizu granice razlučivosti svojih teleskopa. Druge značajke, poput vala zatamnjenja i plave maglice koje su opisali rani promatrači u teleskopu, sada su rezultat kombinacije uvjeta gledanja i promjena u reflektirajućim svojstvima površine.
Za teleskopske promatrače najupečatljivije redovite promjene na Marsu događaju se na polovima. S početkom pada na određenoj hemisferi, oblaci se razvijaju nad relevantnim polarnim područjem, a kapica od smrznutog ugljičnog dioksida počinje rasti. Manja kapa na sjeveru u konačnici se proteže do 55 ° geografske širine, veća na jugu do 50 ° geografske širine. U proljeće se kapice povlače. Tijekom ljeta sjeverna kapa ugljičnog dioksida potpuno nestaje, ostavljajući za sobom malu voda -ledena kapa. Na jugu se tijekom ljeta zadržava mala zaostala kapica sastavljena od leda ugljičnog dioksida i vodenog leda.
Polarna vodena ledena kapa Marsa Trajna sjevernopolarna vodeno-ledena kapa Marsa, u dva prikaza snimljena početkom sjevernog ljeta u razmaku od jedne marsovske godine (ožujak 1999., lijevo i siječanj 2001., desno) od strane Mars Global Surveyor. Na kapici, koja ima oko 1100 km (680 milja), zvone tamne pješčane dine koje obilježavaju sjeverni dio Vastitas Borealis. Karakterističan izgled kape odražava spiralni uzorak iskopa i dolina prisutnih u podzemnom terenu. Razlike u pokrivanju ljetnim mrazom mogu se vidjeti usporedbom slika; iako se čine malim, ukazuju na velike godišnje promjene u proračunu topline za polarnu kapu. NASA / JPL / Malin Space Science Systems
The sastav sezonskih polarnih kapa bio je predmet rasprave gotovo 200 godina. Jedna od ranih hipoteza - da su kape napravljene od vodenog leda - može se pronaći engleskom astronomu William Herschel , koji su ih zamišljali kao da su poput onih na Zemlji. 1898. irski znanstvenik George J. Stoney doveo je u pitanje ovu teoriju i sugerirao da se kape mogu sastojati od smrznutog ugljičnog dioksida, ali dokazi koji podupiru tu ideju nisu bili dostupni sve dok nizozemsko-američki astronom Gerard Kuiper nije 1947. otkrio ugljični dioksid u atmosferi.
Američki znanstvenici Robert Leighton i Bruce Murray objavili su 1966. godine rezultate numeričkog modela termalne energije okoliš na Marsu što je izazvalo znatnu sumnju u vezi s vodenim ledom hipoteza . Njihovi su izračuni pokazali da će se, pod marsovskim uvjetima, atmosferski ugljični dioksid smrznuti na polovima, a rast i skupljanje njihovih modelnih kapica ugljičnog dioksida oponašali su promatrano ponašanje stvarnih kapa. Model je predvidio da su sezonske kape relativno tanke, duboke samo nekoliko metara u blizini polova i prorjeđuju se prema ekvatoru. Iako se temelje na pojednostavljenjima stvarnih uvjeta na Marsu, njihovi su rezultati kasnije potvrđeni toplinskim i spektralnim mjerenjima koje su izvele blizanke svemirske letjelice Mariner 6 i 7 kada su letjele Marsom 1969. godine.
koja su dva najvažnija alkalna metala
Rani teleskopski promatrači primijetili su slučajeve u kojima su površinske značajke Marsa privremeno bile zaklonjene. Primijetili su i bijele i žute zasjenjenosti koje su ispravno protumačene kao posljedica kondenziranog plina, odnosno prašine. Teleskopski promatrači također su primijetili povremene nestanke svih tamnih oznaka, obično oko južnog ljeta. Opet su ispravno protumačeni kao rezultat globalnih oluja prašine. Promatranja svemirskih letjelica potvrdila su da izmaglica, oblaci i magle obično prekrivaju površinu.
Mars: oluja Veliki olujni sustav visoko iznad sjevernog polarnog područja Marsa, snimio ga je Mars Global Surveyor 30. lipnja 1999. Uvojak se uglavnom sastoji od oblaka vode i leda pomiješanih s narančasto-smeđom prašinom koju su s vjetrova podigli s površine. Sjeverna polarna kapa vidi se kao spiralni uzorak svijetlih i tamnih traka gore lijevo. NASA / JPL / Malin Space Science Systems
