Mars je četvrti planet po udaljenosti od Sunca, vidljiv sa Zemlje prostim okom i zato poznat od davnine. Mars nosi ime rimskog boga rata i često je nazivan Crvenim planetom zbog njegove crvene boje. Po uzoru na stara češka imena planeta, Hrvati kajkavskog narječja jedno su vrijeme upotrebljavali imena Strah, Užas i Ognjenica (Szmertonosz i Ognyenicza po starom kajkavskom pravopisu).Danicza Zagrebechka, ili Dnèvnik za prözto leto 1834 z- tolnachnikom hisnem vszakoverzneh na hazsen y prikratchenye vremena szlusecheh , Vu Zágrebu, pritizkana vu Ferencza Suppan Szlovarniczi, str. 8
Opća svojstva
Promjer mu je 6 794 km, masa 0,107 Zemljine mase, srednja gustoća 3,94 ∙ 103 kg/m3, a površinsko ubrzanje sile teže 0,38 ubrzanja sile teže na Zemlji. Ima dva pratioca nepravilna oblika, Deimos (11 km × 12 km × 15 km) i Phobos (19 km × 22 km × 27 km). Sunčev mu dan traje gotovo kao i Zemljin, 24 h i 37 min. Oko Sunca obiđe za 687 zemaljskih dana, od Sunca je prosječno udaljen 228 milijuna km, a zbog nagiba osi vrtnje prema ravnini staze od 25°12′ i izduljenosti staze, pokazuje godišnja doba. Pogled sa Zemlje otkriva na Marsu bijele polarne kape, crvenkastonarančastu površinu s tamnijim i svjetlijim dijelovima te vrlo rijetku atmosferu, koja se sastoji od 95% ugljikova dioksida, 2,7% dušika, 1,6% argona te primjesa. Površinski tlak iznosi oko 700 Pa. U atmosferi se pojavljuju oblaci, a podižu se i pješčane oluje. Temperatura može biti od –140 °C do nešto više od 0 °C, ovisno o dobu dana i godine te o položaju Marsa na stazi. Pojave na površini nazivane su prema kontrastu morima, zaljevima, planinama i slično (albedo), a stvaran reljef ustanovljen je s pomoću međuplanetarnih letjelica.
Polarne se kape sastoje od smrznute vode i ugljikova dioksida. Zimi se ugljikov dioksid djelomice smrzava pa atmosferski tlak pada za 1/3. Sjeverna i južna polutka geološki se razlikuju. Tlo sjeverne polutke geološki je mlađe, reljef mu je nekoliko kilometara niži od reljefa južne polutke; na južnoj polutki prevladavaju udarni krateri od pada meteoroida, a na sjevernoj ugasli vulkani. Na Marsu se nalazi najviši ugasli vulkan u cijelom Sunčevu sustavu, Olympus Mons, visok više od 27 km i promjera većega od 500 km. Marsovo tlo sastoji se od kremena i limonita i slično je Zemljinu tlu, osim velike prisutnosti željeza na njegovoj površini (oko 13,5%) u obliku oksida, što tlu daje crvenkastonarančastu boju. Mars ima ionosferu te vrlo slabo magnetsko polje. Tokovi nekadašnjih rijeka vode od južne na sjevernu polutku. Snimkama na površini ustanovljeno je postojanje sedimenata nastalih taloženjem u vodi. Zbog malene mase Mars je izgubio velik dio nekadašnje atmosfere i većinu vode u slobodnom stanju, osim malih smrznutih količina na polovima. Moguće je postojanje vode u smrznutom stanju ispod površine Marsa, a ispod Marsovskog južnog pola je pronađeno podzemno jezero vode. Traga se i za mogućim ostatcima nekadašnjih oblika života, za sada bez pouzdanih podataka.
Mars je u mitologiji bio rimski bog rata. Starogrčko ime za Mars je Ares, pa se za pojmove vezane uz Mars koristi prefiks areo- umjesto geo- (npr. umjesto zemljopisna širina koristi se pojam areografska širina).
Fizička svojstva
Atmosfera i klima mini|lijevo|200px|Planet Mars s vidljivim polarnim kapama (izvor: NASA-Hubble teleskop, snimljeno tijekom opozicije Marsa 2001.). Marsova je atmosfera rijetka u usporedbi sa Zemljinom. Tlak u području srednje površinske razine iznosi 7 mbar (oko 150 je manji nego na Zemlji na razini mora). No, u razno doba godine i na raznim mjestima mjeri se od 1 do 10 mbar. Marsova atmosfera se sastoji uglavnom od ugljičnog dioksida (95,32%), uz male primjese drugih elemenata: dušika (2,7%), argona (1,6%), kisika (0,13%) i neona (0,00025%). Također sadrži i vodenu paru (0,03%), a u polarnim krajevima je nađen ozon.
Polarne kape zimi se prošire do 40 - 50° areografske širine (Mars je latinsko ime, Ares starogrčko). Zato se na Zemlji računaju zemljopisne širine i dužine, a na Marsu areografske. Ljeti se južna kapa smanji na 400 km, a sjeverna na 800 km. U atmosferi iznad kapa zna biti povećan sadržaj vodene pare, a one same pokrivene dugotrajnom sumaglicom. Jedan sastojak polarne kape čini voda, jer polarna kapa ne isčezava sublimacijom ugljikovog dioksida, a temperatura se uvijek zadržava ispod ledišta vode. Sonda Viking Lander 2 je na 47° sjeverne širine snimila tanak sloj inja. Sjeverna polarna kapa se za vrijeme sjevernog ljeta smanji na promjer od oko 800 km, a južna za južnog ljeta na oko 400 km. Osim ugljikova dioksida (suhi led), polarne kape sadrže i smrznutu vodu jer je uočeno da sublimacijom CO2 kape ne nestaju, a temperatura je uvijek ispod 273 K (0 °C). Ova smrznuta voda je izmiješana s česticama prašine. Zbog prozirnosti atmosfere, Mars odražava Sunčevu svjetlost dva puta slabije nego Zemlja. To znači da unatoč većoj daljini, površina jednake veličine na Marsu prihvaća samo malo manje topline nego na Zemlji. Temperatura je praktički uvijek ispod 0 °C. Najtoplije je u ekvatorskim područjima i u subsolarnoj točki. mini|250px|desno|Slabašna atmosfera na Marsu - vidljiva na obzoru.
mini|desno|250px|Marsova magla i jutarnja sumaglica, snimljena sa svemirske letjelice Viking Orbiter 1 1976.
mini|desno|250px|Sjeverna polarna kapa na Marsu u rano ljeto 1999. Temperaturne razlike i nastanak oluja
Prosječna izmjerena temperatura na Marsovoj površini je 210 K, s maksimumom od 293 K i minimumom od 130 K. Najtoplija su područja oko ekvatora i u subsolarnoj točki zato što temperatura tla ovisi o kutu upada Sunčevih zraka i često varira jer je rijetka atmosfera slab toplinski spremnik. Na polovima temperatura zimi ne prelazi 160 K, a pada i do 120 K što je dovoljno da CO2 kondenzira. Tada dio atmosferskog CO2 prelazi u polarnu kapu što dovodi do naglog pada tlaka na tom području i zrak s čitavog globusa struji prema tom polu.
Temperaturne razlika između svjetlijih i tamnijih područja, odnosno tla i atmosfere, uvjetuju miješanje atmosfere. Vjetrovi, koji su pri tlu brzine 10 m/s, podižu čestice prašine do 50 km uvis i prenose ih na udaljenosti od više tisuća kilometara. Vjetrovi dostižu brzine do 100 m/s, izazivajući godišnje stotinjak pješčanih oluja koje, kada je Mars u perihelu, a vjetar i temperatura u svom maksimumu, mogu prekriti cijeli planet prašinom. Pokreti atmosferskih masa pokazuju sezonske pravilnosti. Godišnje se javi stotinjak lokalnih pješčanih oluja. Jednom do dvaput u Marsovoj godini, Mars je zaogrnut u globalnu pješčanu oluju; tada ostaju vidljivi samo vrhovi vulkana. Pošto južna polutka dobiva u prosjeku više topline, a pogotovo ljeti, to su klimatske promjene ovdje burnije. Pješčane oluje više zahvaćaju južnu polutku. U atmosferi stalno prisutne čestice prašine daju rasvjeti neba narančastu nijansu. Oblačne pojave u atmosferi zapažaju se sa Zemlje na svojeobrazan način. Pješčane oluje vide se uz upotrebu žutog filtra kao "žuti oblaci". Oblaci koji se sastoje od kapljica vode i ugljikovog dioksida svijetli su; ako se promatraju kroz modri filtar, govori se o "modrim oblacima".
Pješčane oluje dovode do zanimljivog učinka "anti-staklenika" - velike količine prašine u atmosferi ne dopuštaju Sunčevoj svjetlosti da neoslabljena prodre do površine, a propuštaju toplinsko zračenje Marsove površine koja se hladi, dok se viši dijelovi atmosfere zagrijavaju.
Oblaci Iako atmosfera sadrži samo jednu tisućinu vodene pare koju nalazimo u Zemljinoj atmosferi, voda se uspijeva kondenzirati i stvoriti oblake koji lebde na velikim visinama. Oblaci su redovita pojava na Marsu unatoč maloj količini vodene pare u atmosferi. Promatrani su i sa Zemlje, a sa svemirskih letjelica Mariner i Viking snimljeni su bezbrojni oblici koje možemo svrstati u nekoliko kategorija: zavjetrinski valovi oblaci su koji se stvaraju u zavjetrini visokih dijelova reljefa poput vulkana, kratera i planina. Zrak u tim područjima kreće se u valovitim oscilacijama. valovski oblaci doimaju se poput redova paralelnih valova i redovito ih nalazimo nad rubovima polarnih kapa. oblačne ulice su linearni nizovi kuglastih oblaka sličnih kumulusima. trakasti oblaci najčešći su nad visoravnima jugozapadno od Syrtis Majora. magla i jutarnja sumaglica može se stvarati u dolinama, kanjonima i kraterima te je vidljiva sa Zemlje. paperjasti oblaci su izduženi oblaci koji nastaju podizanjem materijala i najčešće se sastoje od čestica prašine. Nalazimo ih prvenstveno u južnoj polutki, kod visoravni Syrtis Major, ali i na sjeveru, u predjelu Tharsis Montes.
Čestice prašine stalno prisutne u atmosferi daju joj narančastu nijansu. Pješčane oluje vide se sa Zemlje kroz žuti filter kao "žuti oblaci". Oblaci koji se sastoje od aerosola vode i CO2 promatraju se kroz modri filter i zovemo ih "modri oblaci".
Tlak U odnosu na Zemlju, Marsova atmosfera je vrlo rijetka zbog čega ima niski površinski tlak koji se mijenja od 1 do 10 mbar, ovisno o uvjetima. Prosječan tlak u području srednje površinske razine iznosi 7 mbar. Već spomenuta sublimacija i kondenzacija CO2 mijenja tijekom godine globalni tlak za 20%. Letjelica Viking Lander 1 je izmjerio srednji dnevni tlak od samo 6.8 mbar u trenutku kad je južna polarna kapa bila najveća, a u drugom dijelu godine iznosio je čak 9.0 mbar. Viking Lander 2 izmjerio je najveći tlak od 10,8 mbar. Pronađeni su dokazi da je nekad gušća Marsova atmosfera dozvoljavala postojanje tekuće vode na Marsu. Oblik reljefa koji uvelike podsjeća na kontinente, obale oceana, riječne kanjone, jezera i otoke navodi na pomisao da su velike vode nekad oblikovale taj teren.
Mars odlikuje jedan neobičan mehanizam, koji dovodi do promjene tlaka i prijenosa zračnih masa, a to je prijelaz ugljikovog dioksida iz plinovitog stanja u čvrsto (kondenzacija), koja se odvija na temperaturi od - 123 °C. Kada temperatura u polarnim krajevima padne do te vrijednosti, dio atmosfere pretače se u polarnu kapu. Zbog pada tlaka u polarnom području zrak s čitavog planeta počne strujati prema tom polu. Promjena plinovitog sadržaja ugljikovog dioksida dovodi u toku godine do promjene tlaka od 20%. Pošto Mars prelazi perihelom kada je ljeto na južnoj polutki, a afelom kada je na njoj zima, to je ljeto toplije na južnoj polutki, ali je tu i zima oštrija. Atmosferski je tlak stoga najveći kada na južnoj polutki vlada ljeto, a najmanji kada je tamo zima.Vladis Vujnović : "Astronomija", Školska knjiga, 1989.
Reljef mini|lijevo|200px|Sjeverni pol planeta Mars, digitalna fotomontaža slika prikupljenih sa sonde Viking 1 (izvor: NASA/JPL-Caltech) mini|250px|Topografska karta planeta Mars. Istaknuta područja: vulkani Tharsis na zapadu uključujući planinu Olympus, na istoku Valles Marineris i kotlina Hellas na jugu (izvor: NASA/JPL-Caltech)
Marsov pejzaž sličan je Zemljinom i Mjesečevu, no ima i svojih posebnosti. Teren je prosječnog nagiba 3°. Površina Marsa je crvene boje zbog velikih količina željeza koje sadrži. Možemo je podijeliti na sjevernu i južnu polutku granicom koja siječe ekvator pod kutom od 35°. Teren južne je u prosjeku 2-3 kilometra viši od sjeverne, uglavnom zbog razlike u gustoći kore. Južna polutka puna je udarnih meteorskih kratera veličine od 3 do 120 km nastalih u doba bombardiranja planetoidima. Manji krateri su malobrojni. Na sjevernom dijelu prevladava bazalt koji je gušći od granita i zato ima niži ravnotežni položaj. To bazaltno područje je zapravo kora prelivena lavom koja je uništila starije kratere, zbog čega je ravnija. Za razliku od Mjesečevih kratera, Marsovi u pravilu nemaju središnju izbočinu i zasuti su izmrvljenim materijalom. Na Marsovoj se površini razlikuje nekoliko oblika reljefa.