Vi er vant til, at temperaturen afgør tilstandsformen. Er temperaturen under 0°C fryser vand til is, og er temperaturen over 100°C vil vandet være vanddamp. Temperaturen for disse faseovergange mellem fast, flydende og gasform afhænger dog af trykket. Hvis trykket falder, koger vand ved en lavere temperatur en 100°C, og hvis trykket stiger, koger det ved en højere temperatur. Et lidt mærkeligt fænomen er dog, at ved et ret lavt tryk vil is omdannes direkte til vanddamp og flydende vand kan ikke eksistere. Betingelserne for, hvornår dette kan ske, kan ses i et fasediagram.

I figuren ses det, at ved et tryk under 0,612 kPa findes der ikke flydende vand ligegyldigt, hvad temperaturen er. Overfladetrykket på Mars ligger i gennemsnit på omkring 0,610 kPa, men svinger mellem 0,4 kPa og 0,87 kPa. Dette betyder altså, at betingelserne på Mars i dag er sådan, at der praktisk taget ikke kan eksistere flydende vand.

Temperaturen på Mars varierer fra -143°C om vinteren i polarområderne til op til 35 °C om sommeren ved ækvator. På figuren ses det, at på grund af det lave tryk fordamper vand ved en temperatur omkring 0 °C. Derfor findes vand på Mars hovedsageligt som is i polarområderne, mens eventuelt fri is eller vand på resten af Mars ville fordampe.

Et andet interessant fasediagram i relation til Mars er fasediagrammet for kuldioxid CO2.

Her på jorden findes kuldioxid som en gas eller ved lave temperaturer som et fast stof. I har måske set eller hørt om tøris. Senest kan man for eksempel se det anvendt i ”Den store bagedyst”, hvor deltagerne jævnligt anvender flamingokasser fyldt med nogle islignende klumper, som er frossen CO2.

Hvis man ser på fasediagrammet for kuldioxid, ses det, at ved almindeligt atmosfærisk tryk på Jorden på omkring 101 kPa findes kuldioxid som gas over en temperatur på -78,5°C og som fast stof under. Ved almindeligt atmosfærisk tryk kan kuldioxid således ikke findes som flydende kuldioxid. Kuldioxid skal faktisk op på et tryk på over 517 kPa for, at der kan være flydende kuldioxid. Her på Jorden opfører kuldioxid sig således på mange måder på samme måde som vand gør på Mars.

Det er netop dette fænomen som har givet navnet tøris da isen er ”tør” når den smelter, fordi den går direkte på gasform. Den meget lave temperatur på omkring -78,5 °C i flamingokasserne i ”Den store bagedyst” samt det faktum, at tørisen sublimerer direkte til gas og således ikke tilføjer væske til kagerne i bagedysten, er selvfølgelig grunden til, at det er populært at nedkøle kagerne ved hjælp af tøris. På Mars består atmosfæren af 96% CO_2-gas og derfor er fasediagrammet for kuldioxid relevant for forståelsen af Mars. Det ses i fasediagrammet, at frysepunktet for kuldioxid falder med trykket og ved et atmosfærisk tryk som på Mars, fryser kuldioxid faktisk ved omkring -126 °C.

Da temperaturen ved polerne på Mars bliver helt ned til -143 °C vil noget af kuldioxiden i atmosfæren således fryse til tøris som dækker dele af nord- og sydpolen om vinteren.

På billedet ses is på Mars nordpol.

• Beskriv, hvordan astronauter på Mars ville opleve det, hvis de tog noget is fra en fryser i deres laboratorie og gik ud på overfladen af Mars for at lave en sneboldkamp.
  
• Beskriv, hvordan astronauter ville opleve det, hvis de befandt sig nær en af polerne på Mars om efteråret og om foråret, når temperaturen falder og stiger.