Mars, czwarta planeta najbardziej oddalona od Słońca,od dawna jest przedmiotem szczególnej uwagi światowej nauki. Ta planeta jest bardzo podobna do Ziemi z jednym małym, ale fatalnym wyjątkiem - atmosfera Marsa stanowi nie więcej niż jeden procent objętości ziemskiej atmosfery. Powłoka gazowa każdej planety jest decydującym czynnikiem kształtującym jej wygląd i warunki na powierzchni. Wiadomo, że wszystkie stałe światy Układu Słonecznego powstały w przybliżeniu w tych samych warunkach w odległości 240 milionów kilometrów od Słońca. Jeśli warunki powstania Ziemi i Marsa były praktycznie takie same, to dlaczego te planety są teraz tak różne?
Chodzi o rozmiar - powstał Marsz tego samego materiału co Ziemia, miał kiedyś ciekły i gorący metalowy rdzeń, podobnie jak nasza planeta. Dowód - wiele wygasłych wulkanów na powierzchni Marsa. Ale „czerwona planeta” jest znacznie mniejsza niż Ziemia. Oznacza to, że szybciej się ochładza. Kiedy płynne jądro w końcu ostygło i zestaliło się, proces konwekcji zakończył się, a wraz z nim zniknęła magnetyczna osłona planety - magnetosfera. W rezultacie planeta pozostała bezbronna przed niszczycielską energią Słońca, a atmosfera Marsa została prawie całkowicie porwana przez wiatr słoneczny (gigantyczny strumień radioaktywnych zjonizowanych cząstek). „Czerwona planeta” zamieniła się w pozbawioną życia, nudną pustynię ...
Teraz atmosfera na Marsie jestcienka, cienka powłoka gazu, która nie jest w stanie wytrzymać przenikania śmiertelnego promieniowania słonecznego, które spala powierzchnię planety. Relaksacja termiczna Marsa jest o kilka rzędów wielkości mniejsza niż na przykład Wenus, której atmosfera jest znacznie gęstsza. Atmosfera Marsa, która ma zbyt niską wartość pojemności cieplnej, powoduje wyraźniejszą średnią dzienną prędkość wiatru.
Skład atmosfery Marsa charakteryzuje się bardzowysoka zawartość dwutlenku węgla (95%). Atmosfera zawiera również azot (około 2,7%), argon (około 1,6%) i niewielką ilość tlenu (nie więcej niż 0,13%). Ciśnienie atmosferyczne na Marsie jest 160 razy wyższe niż na powierzchni planety. W przeciwieństwie do ziemskiej atmosfery, otoczka gazowa ma tutaj wyraźnie zmienny charakter, ze względu na fakt, że polarne czapy planety, zawierające ogromną ilość dwutlenku węgla, topią się i zamarzają podczas jednego rocznego cyklu.
Według danych uzyskanych z badaństatek kosmiczny „Mars Express”, atmosfera Marsa zawiera metan. Osobliwością tego gazu jest jego szybki rozkład. Oznacza to, że gdzieś na planecie musi istnieć źródło uzupełniania metanu. Możliwości są tu tylko dwie - albo aktywność geologiczna, której śladów jeszcze nie znaleziono, albo żywotna aktywność mikroorganizmów, która może zmienić nasze wyobrażenie o obecności ognisk życia w Układzie Słonecznym.
Charakterystyczny efekt marsjańskiej atmosferyto burze piaskowe, które mogą szaleć przez miesiące. Ta gęsta osłona powietrzna planety składa się głównie z dwutlenku węgla z niewielkimi wtrąceniami tlenu i pary wodnej. Ten długotrwały efekt wynika z wyjątkowo niskiej grawitacji Marsa, która pozwala nawet bardzo rozrzedzonej atmosferze unieść się z powierzchni i utrzymać przez długi czas miliardy ton pyłu.