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Sulla Terra la neve si forma da cristalli di acqua ghiacciata, ma su Marte la situazione è ben più drammatica. L’atmosfera del pianeta è più sottile di quella terrestre di un fattore superiore a 100 e contiene solo lo 0,13% di ossigeno rispetto al 21% della Terra. Eppure, nonostante queste condizioni difficili, sul Pianeta Rosso si verificano nevicate, anche se in una forma completamente diversa dai familiari fiocchi bianchi che vediamo qui.
Il ghiaccio d’acqua può effettivamente formarsi nell’atmosfera marziana, ma la combinazione di una sottile colonna d’aria e di un freddo estremo fa sì che questi cristalli di ghiaccio sublimino prima che raggiungano la superficie. Di conseguenza, la superficie raramente ospita neve a base d’acqua. Tuttavia, gli orbiter della NASA, in particolare il Mars Reconnaissance Orbiter e la navicella spaziale MAVEN, hanno ripetutamente fotografato campi di dune ricoperti da quella che è inconfondibilmente neve secca.
A differenza della neve terrestre, la neve marziana non è composta da acqua ghiacciata ma da anidride carbonica congelata, comunemente nota come ghiaccio secco. Quando la temperatura ambiente scende sotto i –78,5°C (–109,3°F), la CO₂ si condensa direttamente dallo stato gassoso allo stato solido, bypassando la fase liquida. Nelle regioni più fredde di Marte, le temperature possono precipitare fino a -153°C (-243°F), fornendo l'ambiente ideale per l'accumulo di neve CO₂.
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L’inclinazione assiale di Marte è di circa 25,2°, quasi due gradi maggiore di quella della Terra. Insieme al periodo orbitale più lungo del pianeta, questa inclinazione dà luogo a cambiamenti stagionali più pronunciati. Un inverno marziano può durare fino a 687 giorni terrestri, durante i quali la sottile atmosfera del pianeta perde gran parte del calore trattenuto, provocando un drastico calo delle temperature superficiali.
Durante i mesi più freddi, le temperature sulla superficie del pianeta possono raggiungere i -153°C (-243°F), molto più fredde del record dell’Antartide di -89,4°C (-128°F). Queste condizioni gelide consentono alla CO₂ di congelarsi dall’atmosfera e depositarsi sul terreno sotto forma di un sottile strato di ghiaccio secco a forma di cubo. Gli scienziati stimano che durante l'inverno, fino a un terzo della CO₂ atmosferica del pianeta si condensa, formando uno strato spesso due piedi (≈0,6 m) sopra le calotte polari.
Sebbene l'aspetto esatto dei fiocchi di neve marziani rimanga in gran parte teorico, data l'assenza di osservazioni dirette, la disposizione molecolare unica della CO₂ suggerisce che questi fiocchi sarebbero microscopicamente piccoli e chiaramente cubici, in contrasto con la struttura dendritica della neve terrestre.
