אחדים מהמקומות הקרים במערכת השמש נמצאים דווקא בקוטבו הצפוני של כוכב הלכת הלוהט מרקורי. עדויות מהשנים האחרונות מראות שעובייה של שכבת הקרח בחלק מהמכתשים הללו עולה על עשרות מטרים. כיצד נשאר קרח זה יציב במשך מאות מיליוני שנים, ומה הוא יכול לספר לנו על היווצרות והתפתחות מערכת השמש הפנימית?
כוכב הלכת מרקורי (נקרא בעברית גם "כוכב חמה") הוא עולם מרתק. בשל מרחקו הקטן מהשמש (כשליש ממרחק כדור הארץ) חשוף קו המשווה של מרקורי לקרינה חזקה פי עשר מזו המגיעה לקו המשווה של כדור הארץ. מאחר ואין לו אטמוספירה, קרינה זו הופכת את מרקורי לאחת הפלנטות הלוהטות במערכת השמש עם טמפרטורות היכולות להגיע עד 400 מעלות צלסיוס. לעומת קו המשווה הלוהט שלו, קטביו של מרקורי הם בין המקומות הקרים במערכת השמש; חישובים מראים שחלק מהמכתשים במרקורי נמצאים בטמפרטורה שעולה אך שלושים מעלות על האפס המוחלט. כלומר - איזורים מסויימים על מרקורי הלוהט קרים יותר מקו המשווה של כוכב הלכת הננסי פלוטו, שמרחקו מהשמש גדול פי מאה.
ההבדלים הגדולים בין טמפרטורות קו המשווה לטמפרטורות הקוטב במרקורי מתאפשרים בשל נטיית הציר הקטנה שלו והיותו חסר אטמוספירה. בשונה מכדור הארץ מרקורי אינו נטוי יחסית לשמש, זאת בשל תצורה מסלולית מיוחדת הנקראת מצב קאסיני [לא נשעמם אתכם עם הפרטים - הרחבה בקישור 1]. בעוד קטביו של כדור הארץ נחשפים בכל שישה חודשים לקרינת השמש, קטביו של מרקורי לא נחשפים אליה כלל [2]. לפיכך, מכתשים הנמצאים בקוטבו הצפוני של מרקורי שרויים בצל תמידי - חושך מוחלט - כבר מאות מיליוני שנים. בנוסף, בעוד בכדור הארץ מתערבל האוויר החם בקו המשווה עם אוויר קר מהקוטב [3], היעדרה של אטמוספירה במרקורי מונעת, הלכה למעשה, ערבול זה.
לאורך השנים התרסקו על פני השטח של מרקורי שביטים ומטאורידים רבים והביאו עמם מים. בעוד ששביטים עשויים מכעשרים אחוזים (קרח) מים, במטאור ממוצע כשני אחוזים מים בלבד. עם זאת, התרסקות שביט היא אירוע נדיר בהרבה מהתרסקות מטאוריד - כך שכמות המים שהם מביאים עמם לאורך זמן היא בקירוב שווה. בשל טמפרטורות ההתרסקות הגבוהות הופכים המים שבגוף הפוגע לגז (בתהליך הנקרא המראה), ומולקולות המים מקפצות על פני השטח במסלולים בליסטיים [4]. בכל פעם שמולקולה פוגעת במשטח היא מתחממת, צוברת אנרגיה תרמית, וממשיכה בדילוגה. בעוד שחלק מהדילוגים יהיו כה גדולים ויגרמו למולקולה לברוח לגמרי מכוח הכבידה של מרקורי, חלק מהמולקולות ימצאו עצמן באחד המכתשים הקרים שבקטבים, ויקפאו. בשל הטמפרטורה הנמוכה במכתשים אלו, קצב האידוי בהם אינו עולה על מטר קרח במיליארד שנים - ולאורך זמן יצטברו מולקולות המים ויהפכו לשכבות קרח.
כיום יש בידינו עדויות רבות להימצאות שכבות קרח אלו במכתשי הקוטב הצפוני של מרקורי. אותות רדאר שנשלחו אל מרקורי ומדידות נוספות הראו החזרה גבוהה בהרבה בתוך מכתשי הקוטב המעידים על שכבות קרח שעוביין עולה על עשרות מטרים [5][6]. מאוחר יותר אף צולמו משטחי הקרח הללו במהלך במשימת MESSENGER לחקר כוכב הלכת [7].

עדויות מצולמות לקרח מים בתוך המכתב פולר (Fuller) במרקורי. האיזורים הכהים בתמונה מעידים על הצטברות של חומרים אורגניים שהשחירו בשל בליית חלל (חשיפה ממושכת לחלקיקים אנרגטיים שמקורם בחלל ובשמש).