Hình ảnh màu giả của HiRISE chụp một bên của Chasma Boreale, một hẻm núi ở chỏm băng vùng cực. Màu nâu nhạt là các lớp màu xám bụi bề mặt và màu xanh lam là các lớp nước và băng khô. Các vết nứt hình học đều đặn là dấu hiệu cho thấy nồng độ băng nước cao hơn.

Đặc điểm chính của Planum Boreum là một khe nứt, hay hẻm núi kích thước lớn có tên là Chasma Boreale nằm ở ngay chỏm băng vùng cực. Nó rộng tới 100 kilômét (62 mi) và có các vách đá cao tới 2 kilômét (1,2 mi).[2][3] Trong khi đó, hẻm núi Grand Canyon có độ sâu khoảng 1,6 kilômét (1 mi) ở một số vị trí và dài 446 kilômét (277 mi) nhưng chỉ rộng tối đa 24 kilômét (15 mi). Chasma Boreale cắt xuyên qua các trầm tích và băng ở vùng cực, tương tự lớp băng hiện diện ở Greenland.

Planum Boreum tiếp giáp với Vastitas Borealis ở phía tây Chasma Boreale, tại một vách đá không đồng đều có tên Rupes Tenuis. Vách đá này đạt độ cao lên tới 1 km. Ở những nơi khác, chỗ tiếp giáp là một tập hợp các mesas (núi biệt lập có đỉnh bằng phẳng) và máng.

Planum Boreum được bao quanh bởi những cánh đồng cồn cát rộng lớn trải dài từ 75°B đến 85°B. Những cánh đồng cồn cát này được đặt tên là Olympia Undae, Abalos Undae, Siton Undae và Hyperboreae Undae. Olympia Undae là lớn nhất, có vĩ độ từ 100°Đ đến 240°Đ. Abalos Undae bao phủ từ 261°Đ đến 280°Đ và Hyperboreale Undae trải dài từ 311°Đ đến 341°Đ.[4]

Chỏm băng

Hình ảnh màu giả của HiRISE về các lớp băng nước ở Olympia Rupes, chúng được các nhà khoa học tin rằng đang bảo tồn các điều kiện khí hậu của Sao Hỏa có niên đại hàng triệu năm. Chiều rộng mô tả: 1,3 km (3⁄4 mi)

Planum Boreum là nơi có chỏm băng vĩnh cửu bao gồm chủ yếu là băng nước (với lớp băng carbon dioxide dày 1 m trong mùa đông).[5] Nó có thể tích 1,2 triệu km3 và có diện tích gấp 1,5 lần diện tích của Texas. Nó có bán kính 600 km. Độ sâu tối đa của chỏm địa hình là 3 km.[6]

Các rãnh xoắn ốc ở chỏm băng được hình thành bởi gió katabatic cuốn bay lớp băng bề mặt bị xói mòn từ các phía đối diện với xích đạo của các rãnh băng, chúng có thể được hỗ trợ bởi quá trình thăng hoa, sau đó được tái lắng đọng trên các sườn dốc hướng về cực lạnh hơn. Các máng địa hình gần như vuông góc với hướng gió, và bị dịch chuyển bởi hiệu ứng Coriolis dẫn đến dạng xoắn ốc.[7][8] Theo thời gian, các máng dần dần dịch chuyển về phía cực; các máng trung tâm đã dịch chuyển khoảng 65 km trong 2 triệu năm qua.[7] Chasma Boreale với đặc điểm giống như hẻm núi có tuổi đời lâu hơn so với các máng và ngược lại được xếp song song với hướng gió.[7]

Thành phần ở lớp bề mặt của chỏm băng phía bắc vào giữa mùa xuân (sau khi tích tụ băng khô theo mùa trong mùa đông) đã được nghiên cứu từ quỹ đạo. Các mép ngoài của chỏm băng bị nhiễm bụi (0,15% trọng lượng) và chúng chủ yếu là nước đá. Khi di chuyển về phía cực, hàm lượng băng trên bề mặt giảm đi và được thay thế bằng băng khô. Độ tinh khiết của băng cũng tăng lên. Ở địa điểm cực, băng theo mùa trên bề mặt chủ yếu bao gồm băng khô nguyên chất với hàm lượng bụi ít và 30 phần triệu nước đá.[9]

Tàu đổ bộ Phoenix được phóng vào năm 2007 đã đến Sao Hỏa vào tháng 5 năm 2008 và hạ cánh thành công xuống vùng Vastitas Borealis của hành tinh này vào ngày 25 tháng 5 năm 2008. Chỏm cực bắc của Sao Hỏa đã được Geoffrey A. Landis đề xuất làm địa điểm hạ cánh cho chuyến thám hiểm Sao Hỏa của con người.[10]