Quando la sonda mariner 9 si avvicinò a Marte nel 1971, i ricercatori attesero con ansia la trasmissione della prima immagine. Avrebbe funzionato il sistema fotografico? In verità il sistema funzionava, ma le prime fotografie mostrarono un deludente disco senza alcuna struttura ancor meno interessante delle peggiori immagini viste dagli osservatori terrestri in condizioni madie di visibilità. Gli astronomi a terra, scrutando nei loro telescopi, confermarono che la mancanza di strutture visibili sulla superficie marziana non era dovuta al cattivo funzionamento della massa a fuoco nel sistema fotografico: Marte stava invece subendo la devastazione della peggiore tempesta di sabbia vista da molti anni. I ricercatori attesero; ben presto le foto del Mariner 9 mostrarono quattro macchie scure affioranti sugli strati di polvere. Tali macchie si trovavano tutte in una regione cui gli astronomi del diciannovesimo secolo avevano dato il nome di Tharsis, e una di tali macchie era stata essa stessa identificata col nome Nix Olympica, la Neve dell’Olimpo. Le macchie scure non erano altro che gigantesche montagne, abbastanza elevate da emergere dallo strato di polvere che stava depositandosi mano a mano che la missione continuava. Poco dopo la polvere si depositò sulla superficie e la missione Mariner 9 potè inviare a Terra un gran numero di foto della superficie marziana. Le quattro macchie si rivelarono essere gigantesche montagne vulcaniche. La più grande rinominata Olympus Mons, in quanto di un monte infatti si tratta. Questo vulcano è la più grande montagna nota in tutto il sistema solare. La sua vetta si trova a circa 20 km di altezza rispetto alla pianura circostante e a 24 km rispetto alla superficie media di Marte. La sua base avente un diametro di 500 km, coprirebbe grosso modo la distanza tra Milano e Roma. Sebbene gli altri tre vulcani della catena in Tharsis non siano giganteschi quanto l’Olympus Mons, la maggior parte delle montagne terrestri apparirebbe della statura di un nano in loro paragone. I vulcani di Marte e le loro caratteristiche hanno costituito un buon argomento per il "Guinness dei Primati". E’ tuttavia necessario spingersi oltre il superficiale asserto delle loro enormi dimensioni. Tali strutture non si trovano sulla Luna. La loro presenza fornisce la prova che l’attività vulcanica, ha svolto un ruolo importante nel modellare la superficie marziana. Ma perché le montagne su Marte sono talmente più grandi delle corrispondenti montagne terrestri? Per questo si deve considerare il processo di formazione delle montagne vulcaniche quali l’Olympus Mons e la catena delle Hawaii. Un vulcano si forma quando la lava, ovvero la roccia fusa, viene espulsa dall’interno di un pianeta attraverso una fessura della crosta. Successive eruzioni del vulcano costruiscono una montagna di lava solidificata e, nel coso in cui la lava fluisca abbastanza liberamente, come nel caso delle Isole Hawaii, si forma un esteso scudo vulcanico avente una pendenza graduale. Alcuni vulcani terrestri si formano di lava meno fluida e presentano pendenze più elevate; altri sono fatti di ceneri e sono estremamente ripidi.

Esiste una differenza sostanziale fra l’Olympus Mons e la catena delle Isole Hawaii: l’Olympus non è che una montagna vulcanica mentre la catena delle Hawaii è costituita da diverse isole. La ricerca geologica attuale suggerisce che le Isole Hawaii si siano originate tutte dalla medesima frattura della crosta terrestre; la deriva dei continenti avrebbe trasportato la zolla pacifica sopra la frattura provocando la formazione di vulcani in luoghi diversi. Olympus Mons, invece, si è presumibilmente trovato al disopra di una analoga frattura molto più a lungo; non si ha infatti prova dell’esistenza della deriva dei continenti su Marte. La lava è stata così in grado di costruire un solo enorme vulcano invece di una catena di vulcani più piccoli. Olympus Mons è il pezzo centrale di quell’emisfero di Marte, centrato nella regione di Tharsis, altamente interessante dal punto di vista geologico. Metà di questo enigmatico pianeta è un deserto sabbioso butterato di crateri, ma l’altra metà contiene molte formazioni vulcaniche. L’emisfero vulcanico del pianeta presenta un rigonfiamento di circa 11 km al di sopra dell’altezza media della superficie. Tale sollevamento del livello del terreno è stato presumibilmente prodotto dalla pressione esercitata da calde rocce nell’interno. I vulcani hanno un’età di circa un miliardo d’anni e sono più recenti dei deserti; ragionevolmente si può concludere che un’enorme massa di roccia fusa si sia sollevata verso la superficie di Marte circa un miliardo di anni fa. La storia così ricostruita è in notevole contrasto con la storia dei pianeti rocciosi di massa minore - quali Mercurio e la Luna - nei quali gli episodi vulcanici si verificarono molto prima.