Mars, den fjerde planet længst væk fra Solen, har været genstand for stor opmærksomhed fra verdensvidenskaben i lang tid. Denne planet ligner meget Jorden med en lille, men skæbnesvanger undtagelse - Mars atmosfære er ikke mere end én procent af volumen af jordens atmosfære. Enhver planets gashylster er den afgørende faktor, der former dens udseende og betingelser på overfladen. Det er kendt, at alle de faste verdener i solsystemet blev dannet under nogenlunde de samme forhold i en afstand af 240 millioner kilometer fra Solen. Hvis betingelserne for dannelsen af Jorden og Mars var næsten de samme, hvorfor er disse planeter så så forskellige nu?
Det hele handler om størrelsen - Mars, dannet af det samme materiale som Jorden, havde engang en flydende og varm metalkerne, ligesom vores planet. Bevis - en masse uddøde vulkaner på overfladen af Mars. Men den "røde planet" er meget mindre end Jorden. Hvilket betyder, at den køler hurtigere ned. Da den flydende kerne endelig kølede ned og størknede,konvektionsprocessen sluttede, og med den forsvandt også planetens magnetiske skjold, magnetosfæren. Som et resultat forblev planeten forsvarsløs mod Solens ødelæggende energi, og Mars atmosfære blev næsten fuldstændig blæst væk af solvinden (en gigantisk strøm af radioaktive ioniserede partikler). "Den røde planet" er blevet til en livløs, kedelig ørken…
Nu er atmosfæren på Mars en tynd, fortærnet gasskal, der ikke er i stand til at modstå indtrængen af dødbringende solstråling, som brænder planetens overflade. Den termiske afslapning på Mars er flere størrelsesordener mindre end for eksempel Venus, hvis atmosfære er meget tættere. Atmosfæren på Mars, som har en for lav varmekapacitet, danner mere udt alte daglige gennemsnitlige vindhastighedsindikatorer.
Sammensætningen af Mars atmosfære er karakteriseret ved et meget højt indhold af kuldioxid (95%). Atmosfæren indeholder også nitrogen (ca. 2,7%), argon (ca. 1,6%) og en lille mængde ilt (ikke mere end 0,13%). Atmosfærisk tryk på Mars er 160 gange højere end på planetens overflade. I modsætning til Jordens atmosfære er den gasformige kappe her meget variabel, på grund af det faktum, at planetens polære hætter, der indeholder en enorm mængde kuldioxid, smelter og fryser i løbet af en årlig cyklus.
Ifølge data modtaget fra Mars Express-forskningsrumfartøjet, Mars-atmosfærenindeholder noget metan. Det særlige ved denne gas er dens hurtige nedbrydning. Det betyder, at der et eller andet sted på kloden skal være en kilde til genopfyldning af metan. Der kan kun være to muligheder her - enten geologisk aktivitet, hvis spor endnu ikke er blevet opdaget, eller den vitale aktivitet af mikroorganismer, som kan vende vores forståelse af eksistensen af livscentre i solsystemet.
En karakteristisk effekt af Mars-atmosfæren er støvstorme, der kan rase i flere måneder. Dette tætte lufttæppe på planeten består hovedsageligt af kuldioxid med mindre indeslutninger af ilt og vanddamp. En sådan langvarig effekt skyldes Mars' ekstremt lave tyngdekraft, som gør det muligt for selv en super-sjælden atmosfære at løfte milliarder af tons støv fra overfladen og holde i lang tid.
