火星极冠
火星极冠
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火星极冠会随季节消长，冬季大气中的二氧化碳凝结至地表使极冠扩张，就如同地球冬季高纬度地区被雪覆盖，而夏季干冰升华后剩下的两极高原则可比拟做地球的南极洲与格陵兰冰层。前者称作季节性极冠，后者称作永久极冠。
白色斑点
当一个半球上是冬季的时候，这个半球的极冠就增大；夏季的时候则缩小，有时完全消逝。火星的极冠的主要成分是水冰，也有少量干冰。早在十七世纪就已为荷兰学者惠更斯所发现。用望远镜观测，极冠是火星面上最 显著的标志，并随火星的季节变化：南北极冠各自在所属半球的冬天扩大，夏天缩小。1898年，英国物理学家斯托尼设想极冠的成分是固体 二氧化碳(干冰)。在二十世纪四十年代末、五十年代初，柯伊伯通过分光观测认为极冠是由水冰而不是由干冰组成。“水手号”和“海盗号”探测器对火星两极地区进行多次考察，确认极冠中既有水冰又有干冰。极冠的温度在－70℃到－139℃之间。火星大气中有相当数量的二氧化碳在冬季半球的极地凝结，因而使该半球的极冠面积扩大（最大的时候达到纬度60°处）。当该半球进入春天时，二氧化碳汽化；此后又在另一半球的极地凝结。水汽由于凝固点较高，便在两极的高纬度地区形成范围较小的永久性极冠。据估计，极冠中大约保存有大气中20%的二氧化碳，而保存的水则比大气中的多得多。极冠中的水冰，如果全部融化并均匀分布在火星表面，就会形成一个10米厚的水层。极地的照片表明，极冠不是整块的，而有分层的结构。在冰的覆盖层的边缘形成一系列的台阶。各层的厚度为10～50米。对这种结构的解释是：可能是极地受过严重的侵蚀，也可能是火星气候的冷暖交替引起极冠的融化和冻结所致。
火星北极极冠