Покрытые инеем вершины гор — обычное явление на Земле, но на Марсе это казалось невозможным из-за особенностей планеты, таких как разреженная атмосфера и сильное солнечное излучение. Однако последние наблюдения на основе высококачественных снимков показали иней голубоватого оттенка на северном склоне Олимпа, а также отложения в кальдерах вулканов.
Недавние наблюдения на Марсе обнаружилииней на гигантских щитовых вулканах, но он появляется лишь на короткое время после восхода солнца и вскоре испаряется. По оценкам, ежедневно между поверхностью и атмосферой Марса циркулирует около 150 тыс. тонн воды. Шапки полярного льда на Марсе с 2008 года были предметом многих исследований. Они постоянны, но размер их зависит от времени года.
В зимний период и при полной темноте поверхность планеты охлаждается, что приводит к конденсации углекислого газа из атмосферы. В результате этого газ оседает на поверхности в виде массивных кусков льда. Затем полюса снова подвергаются воздействию солнечного света, замерзший углекислый газ сублимируется обратно в газ. Помимо углекислого газа, полюса в основном состоят из замерзшего водяного льда. Отложения углекислого газа относительно тонкие по сравнению с водяным льдом, толщиной всего около 1 м над северным полюсом. На южном полюсе более постоянный слой углекислого газа толщиной около 8 м.
Группа ученых во главе с Адомасом Валантинасом, докторантом Университета Брауна, обнаружила водяной иней на вершинах вулканов Тарсис на Марсе. Эти вулканы — одни из самых высоких на красной планете, и один из них, Олимп, является самым высоким в Солнечной системе. Иней был обнаружен благодаря использованию высокоразрешающих изображений от системы CaSSIS (цветная и стереофотограмметрическая система изображений поверхности), которая является одним из инструментов на орбитальном аппарате ESA Trace Gas Orbiter. Открытие было подтверждено с помощью дополнительных независимых наблюдений с высокоразрешающей стереокамеры на Mars Express Orbiter.
До сих пор ученые считали маловероятным появление инея в таких условиях из-за высоких уровней солнечной радиации и разреженной атмосферы. Исследования показывают, что иней появляется лишь на короткое время, всего на несколько часов после восхода солнца. После этого высокие температуры и интенсивная солнечная радиация приводят к его быстрому испарению. Хотя морозный слой исключительно тонкий (всего лишь толщиной с человеческий волос), он покрывает огромную территорию. Считается, что между поверхностью и атмосферой каждый день циркулирует около 150 тыс. тонн воды.
Также команда ученых обнаружила отложения инея в кальдерах, углублениях на вершинах вулканов, откуда ранее происходили извержения. Предполагается, что на вершинах создается особый микроклимат, способствующий образованию тонких слоев инея. При помощи моделирования процесса образования инея возможно получить реальное представление о том, где на Марсе может быть вода, как она движется и как взаимодействует с атмосферой.
Ранее изображение, сделанноена участке Арсия Морс (один из трех спящих вулканов на Марсе), было изучено на возможное наличие пещер или трещин под поверхностью. Эти ямы могут быть следствием вулканической или тектонической активности. Если планета чем-то похожа на Землю или Луну, на ней могут быть большие подземные лавовые трубы, которые могут служить убежищем для будущих миссий на Марсе. Такие пещеры также представляют интерес для исследований роботов и научных экспедиций.