Na Marsie pojawiają się zorze polarne, jakie nie występują gdziekolwiek indziej w Układzie Słonecznym.

Zjawisko odkryto za pomocą spektrografu ultrafioletowego SPICAM znajdującego się na pokładzie należącej do ESA sondy Mars Express. 11 sierpnia 2004 roku pole widzenia instrumentu SPICAM ustawione było tuż nad krawędź tarczy Czerwonej Planety, orbiter znajdował się wówczas 270 kilometrów nad jej powierzchnią. Na wysokości 140 kilometrów zarejestrowano świecący obszar o szerokości 30 km. Emisja pochodziła głównie z wzbudzonych cząsteczek tlenku węgla.

Ziemia i wszystkie planety-olbrzymy mają zorze, ponieważ wytwarzają globalne pole magnetyczne, które sięga daleko w przestrzeń kosmiczną. Pole te przyspiesza naładowane cząstki, które wpadają w atmosferę wzbudzając znajdujące się w niej cząsteczki i wywołując ich świecenie.

W przypadku Marsa jest inaczej – nie ma pola magnetycznego na skalę całej planety. Zamiast niego występują anomalie magnetyczne w skorupie, rozrzucone po całym globie. To prawdopodobnie pozostałości dawnego pola magnetycznego, jakie istniało wokół młodego Marsa. Naładowane cząstki wiatru słonecznego wpadają w pola magnetyczne tych anomalii i opadają wdłuż linii pola. Zderzając się z cząsteczkami w cienkiej atmosferze tracą energię, która jest uwalniana w postaci promieniowania ultrafioletowego.

Najjaśniejsze zorze występują tam, gdzie gęstość atmosfery jest największa – w wąskiej warstwie gdzie cząstki zatrzymują się po oddaniu całej energii przez zderzenia z cząsteczkami atmosfery. Najsilniejsze zorze instrument SPICAM zaobserwował na 50 stopniach szerokości południowej. Będąc na Marsie w odpowiednim miejscu widzielibyśmy zorze 100 razy słabsze od ziemskich – zakładając, że potrafilibyśmy widzieć w ultrafiolecie.

„Teraz, obserwując zorze, będziemy mieli większe pojęcie, jaka naprawdę jest struktura magnetyczna Marsa” – mówi Bill Sandel z University of Arizona, badacz zajmujący się instrumentem SPICAM.