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多年来，人们已经知道火星两极蕴藏着大量水冰。然而赤道附近却是一片贫瘠的干燥荒原，没有任何表面冰。

最近对火星的观测发现，巨型盾形火山上有霜冻，但霜冻只会在日出后短暂出现，很快就会蒸发。据估计，每天有 15 万吨水在火星表面和大气层之间循环。

自 2008 年发现水冰以来，火星的极地冰盖就成为了许多研究的主题。它们是永久的，但大小会随着季节的变化而变化。

在冬季和完全黑暗的环境下，地表会冷却，大气中的气体会以大块二氧化碳冰的形式沉积在地表。然后两极再次暴露在阳光下，冻结的二氧化碳会直接升华成气体。

除了二氧化碳，两极大部分由冻结的水冰组成。与水冰相比，二氧化碳沉积物相对较薄，北极上空只有约 1 米厚。南极有一个更永久的二氧化碳帽，厚约 8 米。

由布朗大学博士后研究员阿多马斯·瓦兰蒂纳斯(Adomas Valantinas)领导的行星科学家团队在伯尔尼大学攻读博士期间领导了这项研究，他们在火星的塔尔西斯火山顶部发现了水霜。这些火山是地球上最高的火山之一，事实上也是其中之一;奥林匹斯山是太阳系中最高的火山。