Mars
Lembah besar Valles Marineris (dalam bahasa Latin berarti Lembah Mariner, juga dikenal dengan nama Agathadaemon di peta kanal lama) memiliki panjang sekitar 4.000 km dan kedalaman hingga 7 km. Panjang Valles Marineris setara dengan panjang Eropa dan terbentang di 1/5 sirkumferensia Mars. Jika dibandingkan, Grand Canyon di Bumi panjangnya hanya 446 km dan kedalamannya hanya 2 km. Valles Marineris terbentuk akibat
pembengkakan wilayah Tharsis yang menyebabkan runtuhnya kerak di wilayah Valles Marineris. Lembah besar lainnya adalah Ma'adim Vallis (Ma'adim dalam bahasa Ibrani berarti Mars). Lembah ini memiliki panjang sebesar 700 km, lebar 20 km, dan kedalaman 2 km di beberapa tempat. Kemungkinan Ma'adin Vallis pernah dialiri air pada masa lalu.
Citra dari Thermal Emission Imaging System (THEMIS) di wahana Mars Odyssey telah menunjukkan tujuh pintu masuk gua di belakang gunung berapi Arsia Mons. Gua-gua tersebut, yang dinamai dari orang yang dicintai para penemunya, secara keseluruhan dijuluki "tujuh saudara perempuan." Lebar pintu masuk gua tersebut berkisar antara 100 hingga 252 m. Gua-gua itu diyakini memiliki kedalaman antara 73
hingga 96 m. Cahaya tidak mencapai dasar sebagian besar gua, sehingga kemungkinan gua-gua tersebut bisa lebih dalam lagi. Gua "Dena" merupakan pengecualian; dasarnya dapat dilihat dan kedalamannya tercatat 130 m. Bagian dalam gua tersebut mungkin terlindung dari mikrometeoroid, radiasi ultraviolet, semburan Matahari, dan partikel berenergi tinggi yang menghujani permukaan planet.
Mars kehilangan magnetosfernya 4 miliar tahun yang lalu, sehingga angin surya bisa berhubungan langsung dengan ionosfer, yang mengakibatkan penurunan kepadatan atmosfer dengan mengupas atom-atom dari lapisan luar. Dibandingkan dengan Bumi, atmosfer di Mars cukup tipis. Tekanan atmosfer di permukaan berkisar dari 30 Pa di Olympus Mons hingga lebih dari 1155 Pa di Hellas Planitia, dengan rata-rata tekanan di permukaan 600 Pa.
Tekanan permukaan di Mars pada saat terkuatnya sama dengan tekanan yang dapat ditemui di ketinggian 35 km di atas permukaan Bumi. Ketinggian skala atmosfer Mars diperkirakan sekitar 10.8 km, yang lebih tinggi dari Bumi (6 km) karena gravitasi permukaan Mars hanya 38% persen-nya Bumi.
Atmosfer Mars terdiri dari 95% karbon dioksida, 3% nitrogen, 1.6% argon, serta mengandung jejak oksigen dan air. Atmosfernya relatif berdebu dan mengandung partikulat berdiameter 1.5m yang memberikan kenampakan kuning kecoklatan di langit Mars saat dilihat dari permukaan.
Metana telah ditemukan di atmosfer Mars dengan fraksi mol sekitar 30ppb. Hidrokarbon tersebut muncul dalam plume luas, dan dilepas di wilayah yang berlainan. Di utara pada pertengahan musim panas, plume utama mengandung 19000 metrik ton metana, dengan kekuatan sumber sekitar 0.6kilogram per detik. Kemungkinan terdapat dua sumber lokal: yang pertama terpusat di dekat 30° U, 260° B, dan yang kedua di dekat 0°, 310° B. Diperkirakan Mars menghasilkan 270 ton metana per tahun.
Rentang waktu kehancuran metana diperkirakan paling lama empat tahun Bumi dan paling pendek 0.6 tahun Bumi. Pergantian cepat ini merupakan tanda-tanda adanya sumber gas aktif di Mars. Aktivitas vulkanik, tubrukan komet, dan keberadaan bentuk kehidupan mikrobial metanogenik diduga merupakan penyebabnya. Metana dapat pula dihasilkan oleh proses non-biologis yang disebut serpentinisasi[b] yang melibatkan air, karbon dioksida, dan mineral olivin.
Di antara semua planet di Tata Surya, Mars adalah planet yang musimnya paling mirip dengan Bumi. Hal ini diakibatkan oleh miripnya kemiringan sumbu kedua planet. Panjang musim di Mars itu sekitar dua kalinya Bumi karena jarak Mars yang lebih jauh dari Matahari, sehingga tahun di Mars lebih panjang (dua kalinya Bumi). Suhu permukaan Mars berkisar antara-87 °C pada musim dingin
di kutub hingga-5 °C pada musim panas. Luasnya rentang suhu ini diakibatkan oleh ketidakmampuan atmosfer yang tipis untuk menyimpan panas Matahari, tekanan atmosfer yang rendah, dan inersia termal tanah Mars yang rendah.
Jika Mars punya orbit yang seperti Bumi, musimnya akan mirip dengan Bumi karena sumbu rotasinya mirip dengan Bumi. Eksentrisitas orbit Mars yang relatif besar memberikan pengaruh yang besar. Mars berada di dekat perihelion saat musim panas di belahan selatan dan dingin di utara, dan di dekat aphelion saat musim dingin di belahan selatan adn musim panas di utara. Akibatnya,
musim di belahan selatan lebih ekstrem dan musim di utara lebih ringan. Suhu musim panas di selatan lebih hangat 30 °C daripada suhu musim panas di utara.
Di Mars juga terdapat badai debu terbesar di Tata Surya. Badai-badai tersebut dapat bervariasi, dari badai di wilayah kecil, hingga badai raksasa yang berkecamuk di seluruh planet. Badai tersebut biasanya terjadi saat Mars berada dekat dengan Matahari. Badai debu ini juga meningkatkan suhu global.
Rata-rata jarak Mars dari Matahari diperkirakan sekitar 230 juta km (1.5 SA) dan periode orbitalnya 687 hari (Bumi). Hari Matahari (atau sol) di Mars itu sekitar 24 jam, 39 menit, dan 35.244 detik. Tahun Mars sama dengan 1.8809 tahun Bumi, atau 1 tahun, 320 hari, dan 18.2 jam.
Kemiringan sumbu Mars itu sekitar 25.19 derajat, yang mirip dengan kemiringan sumbu Bumi. Akibatnya musim di Mars mirip dengan Bumi, meskipun lamanya dua kali lipat karena tahunnya lebih lama. Saat ini orientasi kutub utara Mars dekat dengan bintang Deneb. Mars telah melewati perihelionnya pada April 2009 dan aphelionnya Maret2010. Perihelion berikutnya dilewati pada Maret 2011 dan aphelion selanjutnya Februari 2012.
Mars punya eksentrisitas orbit sekitar 0.09; di antara tujuh planet lainnya di Tata Surya, hanya Merkurius yang menunjukkan eksentrisitas yang besar. Pada masa lalu Mars punya orbit yang lebih bundar daripada sekarang. Sekitar 1.35 juta tahun Bumi yang lalu, Mars punya eksentrisitas sekitar 0.002, yang lebih rendah dari Bumi. Siklus eksentrisitas Mars itu sekitar 96000
tahun Bumi jika dibandingkan dengan siklus 100000 tahun planet Bumi. Mars juga punya siklus eksentrisitas yang lebih panjang dengan periode 2.2 juta tahun Bumi. Selama 35000 tahun terakhir orbit Mars menjadi semakin eksentrik karena pengaruh gravitasi planet lain. Jarak terdekat antara Bumi dan Mars akan terus berkurang selama 25000 tahun berikutnya.
Mars punya dua satelit alami yang relatif kecil, yaitu Phobos dan Deimos. Penangkapan asteroid merupakan hipotesis yang didukung, namun asal usul satelit-satelit tersebut masih belum pasti. Kedua satelit ditemukan pada tahun 1877 oleh Asaph Hall, dan dinamai dari tokoh Phobos (panik/ketakutan) dan Deimos (teror) yang, dalam mitologi Yunani, menemani ayah mereka Ares dalam pertempuran. Ares juga dikenal sebagai Mars oleh orang Romawi.
Dari permukaan Mars, pergerakan Phobos dan Deimos tampak sangat berbeda dari Bulan di Bumi. Phobos terbit di barat, tenggelam di timur, dan terbit lagi dalam waktu 11 jam. Deimos, yang berada di luar orbit sinkron-yang membuat periode orbitalnya sama dengan periode rotasi planet-terbit di timur namun sangat pelan. Meskipun periode orbital Deimos itu 30 jam, satelit tersebut butuh 2.7 hari untuk tenggelam di Barat.
Orbit Phobos berada di bawah ketinggian sinkron, sehingga gaya pasang surut dari planet Mars secara bertahap merendahkan orbitnya. Dalam waktu 50 juta tahun satelit tersebut akan menabrak permukaan Mars atau pecah menjadi struktir cincin yang mengitari planet.
Asal usul kedua satelit tersebut tidak banyak diketahui. Albedo yang rendah dan komposisi kondrit karbon di kedua satelit tersebut dianggap mirip dengan asteroid, sehingga mendukung hipotesis penangkapan. Orbit Phobos yang tidak stabil menunjukkan penangkapan yang baru saja terjadi. Akan tetapi keduanya mempunyai orbit bundar dan sangat dekat dengan khatulistiwa; hal-hal tersebut