Mars est la planète tellurique la plus éloignée du Soleil. Au-delà de l’orbite de Mars s’étend la ceinture d’astéroïdes. L’orbite de Mars a une ellipticité supérieure à celle de la Terre. Son excentricité est de 0,093 alors que celle de l’orbite terrestre est de 0,0167. Mars la parcourt en 1,88 année. Le jour sidéral martien est très proche du jour sidéral terrestre et la journée martienne est à peu de choses près équivalente à la nôtre.

Il en va de même pour l’inclinaison de l’axe des pôles par rapport au plan de l’orbite. Cela induit une saisonnalité que renforce l’ellipticité de ladite orbite. Mars n’est pas dépourvu d’atmosphère : 96% de CO₂, de l’azote moléculaire, de l’argon et une faible quantité de dioxygène et de vapeur d’eau. Même si la pression atmosphérique à la surface de la planète est faible (610 Pa, soit 0,6% de la pression atmosphérique terrestre), la saisonnalité se traduit par des tempêtes qui soulèvent la fine poussière qui recouvre le sol martien et qui sont visibles au télescope.

La température moyenne au sol est de -63 degrés. Il n’y a pas d’effet de serre : c’est donc la température d’équilibre du corps noir que constitue la planète dans l’espace. Mars n’a pas de magnétosphère pour la protéger des particules du vent solaire. Mars a cependant un moment magnétique rémanent ce qui conduit à penser qu’elle était doté d’un champ magnétique actif auparavant.

Le relief Martien est particulier. Il est marqué par une forte différenciation entre l’hémisphère nord, occupé par une vaste plaine, et l’hémisphère sud caractérisé par un paysage de hauts plateaux. D’énormes volcans éteints (le mont Tharsis et le mont Olympus entre autres) sont situés à la frontière entre les deux zones. Le mont Olympus culmine à plus de 21000 m. De gigantesques cratères d’impact sont également visibles comme le bassin Hellas Planitia qui s’enfonce jusqu’à 8200 m en dessous du niveau de référence. La croûte martienne a visiblement été soumise à des contraintes énormes du fait du volcanisme primitif et des impacts et elle en porte les cicatrices sous la forme de profonds cañon comme ceux de valles Marineris.

Mars est dénommé la planète rouge. Cela est due à la présence d’oxyde de fer (hématite) à la surface, ce qui conduit à penser que Mars n’a pas toujours été la planète inhospitalière que l’on connaît aujourd’hui. Les traces d’écoulement sur les reliefs, la présence de glace aux pôles (calottes glaciaires) démontrent qu’à l’origine Mars avait une atmosphère et des océans. L’absence de magnétosphère et la faiblesse de la gravité martienne (0,38 g) n’ont pas permis de conserver cette atmosphère et ont entraîné l’évaporation des océans. Le rayonnement solaire a fait le reste : dissociation des molécules d’H₂O, échappement dans l’espace des atomes d’hydrogène (vitesse de libération faible) et fixation de l’oxygène par le fer en surface de la planète.

Mars a fait l’objet de nombreuses missions d’exploration et d’autres sont en cours de préparation. Plusieurs rovers l’ont exploré et continuent de l’explorer, comme opportunity et curiosity.

Satellites

Mars possède deux satellites, Phobos et Deimos. Deux gros cailloux dont la taille est insuffisante pour en faire des objets sphériques.