ESA:s Mars Express har tagit vackra bilder av den iskalla mössan som sitter vid Mars nordpol, komplett med ljusa isbitar, mörka dalar och fördjupningar, och tecken på starka vindar och stormig aktivitet.

Mars poler är täckta av staplade lager av is som subtilt skiftar i omfattning och sammansättning under hela året.

Under sommaren, polen är permanent täckt av tjocka lager av mestadels vattenis; under vintern, temperaturen sjunker under -125 grader Celsius och koldioxid börjar fällas ut och byggas upp som is, skapar ett tunnare extra lager ett par meter tjockt. Vintern ger också koldioxidmoln, vilket kan skymma de polära särdragen nedan och göra det svårt att se tydligt från omloppsbanan.

Den här utsikten från Mars Express högupplösta stereokamera (HRSC) lider av väldigt lite sådant molntäcke, och visar den norra polarmössan under sommaren 2006.

Landskapet är en krusad blandning av färger, från vattenisens ljusa vita till de mörkröda och bruna färgerna av damm från mars, och visar ett antal intressanta fenomen.

Mörkröda och ockrafärgade dalar verkar skära igenom inlandsisen. Dessa utgör en del av ett bredare system av fördjupningar som spiralformar utåt från själva mitten av stolpen. När man ser den i större skala, som i sammanhangskartan, det här mönstret blir uppenbart:de porlande dalarna kröker och böjer sig och skär utåt moturs, linda runt stången och skapa ett mönster som liknar zebraränder.

Dessa spiralformade egenskaper tros ha bildats via en blandning av processer, den viktigaste är vinderosion. Man tror att vindar cirklar radiellt bort från mitten av nordpolen, rör sig utåt cykliskt för att skapa det spiralmönster vi ser.

Dessa vindar, känd som katabatiska vindar, rör sig kallt, torr luft nedförs under tyngdkraften, har ofta sitt ursprung i områden med högre höjd (som glaciärer eller snötäckta platåer) och rinner ner i lägre, varmare områden som dalar och sänkor. De påverkas av Coriolis-styrkan när de rör sig, vilket gör att de avviker från en rak väg och bildar det tidigare nämnda spiralmönster vi ser.

Synliga till vänster om ramen är några långa molnströmmar, inriktad vinkelrätt mot ett par av trågen. Dessa tros vara orsakade av små lokala stormar som sparkar upp damm i Mars atmosfär, eroderar branter och sluttningar när de gör det och ändrar långsamt utseendet på trågen över tiden.

Polarna, och alla aktiva processer som äger rum i dessa regioner, är särskilt intressanta områden på Mars. Dessa islager innehåller information om Mars förflutna, särskilt om hur dess klimat har utvecklats och förändrats under de senaste miljonerna åren:is blandas med lager av ytdamm och lägger sig vid nord- och sydpolen, fånga en ögonblicksbild av planetens egenskaper under den perioden av historien.

Ett centralt mål för HRSC är att utforska de olika fenomen som uppstår i Mars atmosfär, som vindar och stormar, och de många spännande geologiska processer som äger rum över – och under – den röda planetens yta.

Kameran har återgett imponerande detaljerade vyer av Mars i många år. Mars Express anlände till den röda planeten i slutet av 2003, och har avslöjat mycket om planeten och dess historia – inklusive kartläggning av dess yta vid upplösningar på 10 m/pixel eller mer, utforska hur blöt och fuktig Mars kan ha varit, karaktäriserar dess fantastiska vulkaner och bisarra ytegenskaper och geografi, och sondering djupare för att bestämma strukturen och komponenterna i dess underyta.

Detta syfte att karakterisera hela planeten och dess historia kommer att fortsätta och främjas av ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter, som anlände till Mars 2016, och ExoMars Rosalind Franklin rover och dess medföljande ytvetenskapliga plattform, som kommer nästa år.

Den här bilden är publicerad för att sammanfalla med den sjunde internationella konferensen om Mars polarvetenskap och utforskning, som äger rum i Argentina 13-17 januari 2020. Detta är den senaste i raden av internationella och tvärvetenskapliga konferenser för att dela kunskap om de spännande polarområdena på den röda planeten.