Dikotomi Mars adalah fitur geomorfologis pada planet Mars yang ditandai oleh kontras antara belahan bumi selatan dan utara. Belahan utara merupakan dataran rendah yang relatif datar dengan ketebalan kerak sekitar 32 km, sementara belahan selatan terdiri dari dataran tinggi dengan ketebalan kerak sekitar 58 km. Secara keseluruhan, ketebalan rata-rata kerak Mars adalah 45 km, dan perbedaan elevasi antara kedua belahan bumi mencapai 1 hingga 3 km.[1][2]
Batas antara dataran tinggi dan rendah ini bersifat kompleks, dengan beberapa area menampilkan topografi khas yang disebut medan terfragmentasi (fretted terrain).[3][4] Bentang alam ini mencakup mesa, bukit kecil (knobs), dan lembah berlantai datar dengan dinding yang tingginya mencapai sekitar satu mil. Di sekitar mesa dan bukit kecil terdapat apron puing bersudut (lobate debris aprons) yang diidentifikasi sebagai gletser batu, menunjukkan adanya aktivitas es di masa lalu.[5][6][7]
Beberapa lembah besar, yang terbentuk oleh aliran lava dari gunung berapi Mars, juga memotong batas dikotomi.[8][9][10][11] Batas dikotomi meliputi wilayah Deuteronilus Mensae, Protonilus Mensae, dan Nilosyrtis Mensae. Ketiga wilayah ini telah banyak dipelajari karena mengandung bentang alam yang diyakini terbentuk akibat pergerakan es[12][13] atau garis pantai purba yang diperdebatkan terbentuk oleh erosi vulkanik.[14] Di zona transisi Terra Cimmeria-Nepenthes Mensae, batas dikotomi ditandai oleh tebing dengan relief lokal sekitar 2 km dan depresi tertutup yang saling terhubung membentang dari barat laut ke tenggara, kemungkinan terkait dengan aktivitas tektonika ekstensional.[15]
Dataran rendah utara mencakup sekitar sepertiga dari permukaan Mars dan relatif datar, meskipun memiliki jumlah kawah tumbukan yang serupa dengan dataran tinggi selatan. Perbedaan elevasi yang tajam antara belahan utara dan selatan menjadi salah satu ciri paling mencolok dari permukaan Mars.[16]
Beberapa hipotesis telah diajukan untuk menjelaskan asal-usul dikotomi ini. Hipotesis endogenik menyatakan bahwa dikotomi terbentuk akibat proses di dalam mantel Mars, sedangkan hipotesis tumbukan tunggal atau ganda menyatakan bahwa perbedaan ini terbentuk akibat dampak meteorit besar pada masa awal sejarah planet. Kedua hipotesis terkait tumbukan menunjukkan bahwa dikotomi kerak Mars kemungkinan terbentuk sebelum akhir fase bombardemen primordial, menegaskan bahwa fitur ini memiliki asal-usul yang sangat awal dalam sejarah geologi Mars.[17][18][19]
