Marte è un pianeta desertico ricoperto di ossido di ferro (ruggine), che gli conferisce il colore rosso e il soprannome di “pianeta rosso”. Il pianeta ha una tenue atmosfera composta principalmente da anidride carbonica, spessa appena lo 0.6% di quella terrestre. L’atmosfera su Marte ha una pressione simile sulla Terra ad un’altitudine di 35 km (22 mi). La temperatura superficiale varia da -140 ° C (-220 ° F) durante l’inverno a massime fino a 20 ° C (68 ° F) in estate. Come tutti i pianeti senza corpi idrici per modulare la loro temperatura, Marte sperimenta estremi termici maggiori della Terra.
Sebbene ci siano prove che l’acqua liquida sia fluita sulla superficie di Marte in piccole quantità negli ultimi anni, è probabilmente un evento raro, poiché la maggior parte dell’H2 sublima (passa direttamente da solido a gas) piuttosto che passare attraverso uno stadio liquido. Alcuni microbi resistenti della Terra sarebbero in grado di sopravvivere nell’ambiente marziano e potrebbero essere già stati introdotti dai rover su Marte che sono stati inviati lì negli ultimi decenni.
Marte presenta la montagna e il vulcano più alti del sistema solare, l’Olympus Mons (altezza: 27 chilometri, 16.7 miglia, 88,580 piedi) e la fessura più grande del sistema solare, Valles Marineris (4,000 km (2,500 mi) di lunghezza, 200 km (125 mi) di larghezza e fino a 7 km (4 mi) di profondità). Come la Luna, Marte è un mix di pianure inferiori coperte da colate laviche e antichi altopiani con numerosi crateri. A differenza della Luna, le pianure laviche di Marte sono le parti più chiare, ricoperte di polvere di ossido di ferro, mentre gli altopiani sono più scuri.
L’origine sia di Olympus Mons che di Valles Marineris è piuttosto interessante. Olympus Mons è un vulcano a scudo, come Mauna Kea nelle Hawaii, che è in realtà la montagna più alta della Terra se si misura dal fondo dell’oceano. Ciò significa che è molto più largo che alto e deriva da molte eruzioni in un lungo arco di tempo. Marte è privo di placche tettoniche, quindi un punto caldo vulcanico continua a spingere la lava attraverso la stessa crosta, portando a vulcani di queste dimensioni. Parte di questa attività vulcanica ha avuto luogo fino a due milioni di anni fa, sulla base dell’analisi della frequenza dei crateri da impatto sui flussi di magma raffreddati.
Valles Marineris è un canyon così grande che si estende per un quinto dell’intero equatore marziano. Se sovrapposta alla Terra, Valles Marineris si estenderebbe negli Stati Uniti, da San Francisco a New York. Il canyon è così grande che storicamente gli scienziati hanno avuto difficoltà a determinarne l’origine. All’inizio, alcuni pensavano che la valle potesse essere stata scolpita da un asteroide delle dimensioni di un piccolo pianeta che ha raschiato la superficie marziana ma non ha mai avuto un impatto completo. Oggi, la maggior parte degli scienziati concorda sul fatto che la scarpata sia una caratteristica tettonica causata dallo stiramento e dal raffreddamento della crosta marziana a causa del vulcanismo del sottosuolo.