La cuenca polar norte de Marte es una cubeta generada a lo largo de 3 Eones (miles de millones de años) sobre la que se ha depositado un casquete de hielo y sedimentos. El Shallow Radar (SHARAD) de la Mars Reconnaissance Orbiter ha obtenido unas imágenes tridimensionales que revelan la estructura estratigráfica del casquete polar norte de Marte y que ofrecen pistas sobre la história climática marciana. Las reflexiones de radar muestran una continuidad lateral en las diferentes capas que se superponen. Esta secuencia de capas de hielo y sedimentos pueden explicarse por la periodicidad orbital de Marte, tanto en excentricidad como de inclinación de eje, en ciclos en torno al millón de años. Hay tres tipos de ciclicidad bien conocidas en las órbita y rotación de Marte que afectan al aislamiento térmico de los polos: 1.- variación en la oblicuidad (120.000 años), 2.- precesión climática (51.000 años) y 3.- variación en la excentricidad (unos 97.000 años). La primera es causante de los cambios climáticos mas frecuentes. Sin embargo, la presencia de hasta cuatro grandes ciclos estratigráficos implica la actuación conjunta de varios mecanismos y fijar un límite inferior de en torno a un millón de años. Durante estos ciclos se produciría la sublimación de hielos y el depósito de sedimentos transportados por tormentas.
Por otra parte, la respuesta de la corteza marciana a la carga de casi un par de kilómetros de espesor de hielo es muy baja: apenas se ha hundido un centenar de metros. Esta baja respuesta permite establecer dos hipótesis: 1.- la litosfera elástica tiene un espesor en esta zona en torno a 300km o 2.- la litosfera tiene un espesor mucho menor y aún no ha tenido tiempo suficiente como para a responder a la sobrecarga con su fracturación y hundimiento en el manto, posiblemente como consecuencia de viscosidad local del manto debido a la presencia de elementos productores de calor. Con lo que este estudio ayudaría a interpretar las capas más profundas del manto marciano.
En estas imágenes la escala vertical tiene una exgaración de x60
