La maggior parte delle persone ha familiarità con il modello orbitale della Terra, quindi è più facile discutere dell’orbita di Marte in relazione a quella della Terra. Marte e la Terra condividono molte somiglianze nelle loro orbite. Sono entrambi modelli ellittici e sono mantenuti su un’inclinazione assiale simile. L’orbita di Marte ha uno schema più eccentrico rispetto alla Terra, il che introduce alcune differenze nei modelli meteorologici tra i due pianeti.
Se visti dall’alto, sia la Terra che Marte sembrano orbitare attorno al sole in senso antiorario e sono quasi sullo stesso piano. Un’unità astronomica è una misura di circa 150 milioni di km, o la distanza dalla Terra al Sole. L’orbita terrestre è quindi di 1 unità astronomica (AU), mentre Marte ha una media di 143 milioni di miglia (230 milioni di km) o 1.5 AU. La Terra impiega un anno per orbitare attorno al sole, mentre un’orbita su Marte impiega circa 687 giorni terrestri o 1.88 volte più a lungo di un anno terrestre. Un giorno su Marte è leggermente più lungo di un giorno sulla Terra, con una media di circa 24 ore, 39 minuti e 35 secondi.
L’eccentricità viene utilizzata per definire la forma di qualsiasi orbita planetaria. Un cerchio perfetto ha eccentricità zero. Le ellissi hanno un’eccentricità tra 0 e 1, mentre le parabole hanno una misura esatta di 1. L’orbita di Marte ha un’eccentricità di 0.09, il che la rende la seconda orbita più eccentrica di tutti i pianeti. Solo Mercurio ne ha uno più grande.
Questa eccentricità significa che c’è una grande differenza nelle distanze da quando è più vicino al Sole, o al suo perielio, e quando è più lontano, all’afelio. Il perielio sull’orbita di Marte è di circa 1.38 UA o 129 milioni di miglia (207 milioni di km.) L’afelio è di circa 1.66 UA o 155 milioni di miglia (249 milioni di km.)
L’inclinazione assiale di Marte è di 25.19 gradi. Poiché questo è molto simile all’inclinazione della Terra di 23.45 gradi, le stagioni di Marte sono molto simili a quelle sulla Terra in quanto ce ne sono quattro. Ogni stagione dura quasi il doppio di una stagione terrestre poiché l’anno di Marte è più lungo. Tendono anche ad essere molto più estremi poiché l’afelio e il perielio sono così drasticamente diversi. Le estati sono più calde poiché l’orbita di Marte si avvicina al sole, mentre gli inverni sono più rigidi nelle sue zone più lontane.
Si presume che molti anni fa l’orbita di Marte fosse molto meno eccentrica. Si stima che fosse più vicino a 0.002 circa 1.35 milioni di anni terrestri fa. Le forze gravitazionali create dagli altri pianeti hanno lentamente trascinato Marte in uno schema ellittico più ampio.