Βόρεια Πολική Λεκάνη

Η Βόρεια Πολική Λεκάνη είναι η πεδιάδα στην οποία βρίσκεται ο βόρειος πόλος του Άρη. Εκτείνεται βόρεια από το 80°Β και έχει επίκεντρο στο 88.0°N 15.0°E﻿ / 88.0; 15.0. Η λεκάνη περιβάλλεται από μία επίπεδη και κενή χωρίς ιδιαίτερα χαρακτηριστικά πεδιάδα που ονομάζεται Βαστίτας Μπορεάλις, εκτείνεται κατά 1500 χιλιόμετρα προς τα νότια και είναι η μεγαλύτερη στο βόρειο ημισφαίριο.

 Το κύριο χαρακτηριστικό της Βόρειας Πολικής Λεκάνης είναι μια μεγάλη σχισμή ή φαράγγι στο πολικό κάλυμμα πάγου που ονομάζεται Βόρειο Χάσμα. Έχει πλάτος έως και 100 χλμ. και απόκρημνες πλαγιές ύψους έως και 2 χλμ. Συγκριτικά, το Γκραντ Κάνιον έχει βάθος 1,6 χλμ. σε ορισμένες περιοχές, μήκος 446 χλμ. και πλάτος μόνο 24 χλμ. Η Βόρεια Πολική Λεκάνη συναντά τη Βαστίτας Μπορεάλις στα δυτικά του Βόρειου Χάσματος σε ένα ακανόνιστο κρημνό που ονομάζεται Ρούπες Τενούις και φτάνει σε ύψος το 1 χλμ. Σε άλλα μέρη, η οριογραμμή είναι ένα σύνολο από οροπέδια και κοιλάδες. Η Βόρεια Πολική Λεκάνη περιβάλλεται από μεγάλες εκτάσεις με αμμόλοφους που εκτείνονται από 75°Β έως 85°Β. Αυτά τα πεδία ονομάζονται Αμμόλοφοι της Ολυμπίας, Αμμόλοφοι του Άβαλος, Αμμόλοφοι του Σίτον, και Υπερβόρειοι Αμμόλοφοι. Οι Αμμόλοφοι της Ολυμπίας είναι η μεγαλύτερη περιοχή που καλύπτει από το 100°Α έως 240°Α. Οι Αμμόλοφοι του Άβαλος καλύπτουν από 261°Α έως 280°Α και οι Υπερβόρειοι Αμμόλοφοι εκτείνονται από 311°Α έως 341°Α. Στην Βόρεια Πολική Λεκάνη βρίσκεται το μόνιμο πολικό παγοκάλυμμα το οποίο αποτελείται κυρίως από υδάτινο πάγο (με επίχρισμα ξηρού πάγου από διοξείδιο του άνθρακα πάχους 1 μέτρου κατά τη διάρκεια του χειμώνα). Έχει όγκο 1,2 εκατομμύρια κυβικά χιλιόμετρα και καλύπτει μια έκταση ισοδύναμη με 1,5 φορά το μέγεθος του Τέξας. Έχει ακτίνα 600 χλμ. Το μέγιστο βάθος του καλύμματος είναι 3 χλμ.Οι σπειροειδείς τάφροι στο κάλυμμα πάγου σχηματίζονται από καταβατικούς ανέμους που παρασύρουν τον επιφανειακό πάγο που προέκυψε από διάβρωση των πλευρών της τάφρου που βλέπουν προς τον ισημερινό, και μάλλον υποβοηθήθηκε από την επίδραση του ήλιου (εξάχνωση), και ο οποίος στη συνέχεια εναποτέθηκε εκ νέου στις ψυχρότερες πλαγιές που βλέπουν προς τους πόλους. Οι τάφροι είναι σχεδόν κάθετοι προς την κατεύθυνση του ανέμου, που μετατοπίζεται υπό την επίδραση της δύναμης Κοριόλις με αποτέλεσμα το σπειροειδές σχήμα. Οι τάφροι σταδιακά μεταναστεύουν προς τους πόλους με την πάροδο του χρόνου, οι κεντρικές έχουν μετακινηθεί κατά 65 χλμ. σε 2 εκατομμύρια χρόνια. Το Βόρειο Χάσμα είναι χαρακτηριστικό της επιφάνειας που μοιάζει με φαράγγι, είναι μεγαλύτερο από τις τάφρους και προσανατολισμένο παράλληλα προς την κατεύθυνση του ανέμου.Η επιφανειακή σύσταση του βόρειου παγοκαλύμματος στα μέσα της άνοιξης (κατόπιν της χειμερινής συσσώρευσης του εποχιακού ξηρού πάγου) έχει μελετηθεί από τροχιά. Οι εξωτερικές παρυφές των πάγων έχουν προσμείξεις σκόνης (0,15% κατά βάρος) και αποτελούνται κύρια από υδάτινο πάγο. Με κατεύθυνση προς τον πόλο, η περιεκτικότητα της επιφάνειας σε πάγο νερού μειώνεται και αντικαθίσταται από ξηρό πάγο. Επίσης, η καθαρότητα του πάγου αυξάνεται. Στον πόλο, ο επιφανειακός εποχιακός πάγος αποτελείται από ουσιαστικά καθαρό ξηρό πάγο με ελάχιστες προσμείξεις σκόνης και 30 μέρη στό εκατομμύριο νερό σε μορφή πάγου.Το Φοίνιξ λάντερ, που εκτοξεύτηκε το 2007, έφτασε στον Άρη το Μάιο 2008 και προσεδαφίστηκε με επιτυχία στο Βαστίτας Μπορεάλις την 25 Μαΐου 2008. Το βόρειο πολικό κάλυμμα του Άρη έχει προταθεί για χώρος προσεδάφισης μίας επανδρωμένης αποστολής στον Άρη από τους Τζέφρυ Α. Λάντις και Τσάρλς Σ. Κόκελλ. Τον Φεβρουάριο 2008 το HiRISE εντόπισε τέσσερις χιονοστιβάδες σε εξέλιξη σε γκρεμό 700 μέτρων. Το σύννεφο από λεπτά υλικά έχει μήκος 180 μέτρα και εκτείνεται κατά 190 μέτρα από την βάση του γκρεμού. Τα ερυθρά στρώματα είναι πετρώματα πλούσια σε υδατικό πάγο ενώ τα λευκά στρώματα είναι εποχιακός παγετός από διοξείδιο του άνθρακα. Η κατολίσθηση πιστεύεται ότι ξεκίνησε από το ανώτερο κόκκινο στρώμα. Έχουν προγραμματιστεί ακόλουθες παρατηρήσεις για μελέτη της φύσης των ολισθούμενων υλικών και συντριμμάτων. Ένα μεγάλο σύννεφο σε σχήμα ντόνατ εμφανίζεται στη Βόρεια πολική περιοχή του Άρη περίπου τoν ίδιo καιρό κάθε Αρειανό έτος και περίπου στο ίδιο μέγεθος. Σχηματίζεται το πρωί και διαλύεται έως το Αρειανό απόγευμα. Η εξωτερική διάμετρος του νεφελώματος είναι κατά προσέγγιση 1600 χλμ. και η εσωτερική τρύπα ή οφθαλμός έχει διάμετρο 320 χλμ.. Το σύννεφο πιστεύεται ότι αποτελείται από υδάτινο πάγο και άρα είναι λευκό, αντίθετα προς τις πιο κοινές αμμοθύελες. Μοιάζει με κυκλωνική θύελλα, σαν τυφώνας, αλλά δεν περιστρέφεται. Το σύννεφο εμφανίζεται κατά τη βόρεια θερινή περίοδο και σε μεγάλο υψόμετρο. Πιστεύεται ότι οφείλεται σε μοναδικές κλιματικές συνθήκες του βόρειου πόλου. Κυκλωνικές θύελλες εντοπίστηκαν πρώτα από το τροχιακό πρόγραμμα χαρτογράφησης του Βίκινγκ, αλλά το βόρειο δακτυλιοειδές σύννεφο είναι σχεδόν τρεις φορές μεγαλύτερο. Έχει ανιχνευθεί επίσης από διάφορους αισθητήρες και τηλεσκόπια με συμπεριλαμβανόμενα το Χάμπλ και το Μάρς Γκλόμπαλ Σερβέιορ.Όταν το είδαν από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Χαμπλ το 1999 θεωρήθηκε ότι είναι κυκλωνική καταιγίδα. Η διάμετρος μετρήθηκε σχεδόν ίση με 1750 χλμ., και έχει οφθαλμό διαμέτρου 320 χλμ.