Mars, četvrta planeta najudaljenija od Sunca, već duže vreme je predmet velike pažnje svetske nauke. Ova planeta je vrlo slična Zemlji sa jednim malim, ali sudbonosnim izuzetkom - atmosfera Marsa nije više od jednog posto zapremine Zemljine atmosfere. Gasni omotač bilo koje planete je odlučujući faktor koji oblikuje njen izgled i uslove na površini. Poznato je da su svi čvrsti svetovi Sunčevog sistema nastali pod približno istim uslovima na udaljenosti od 240 miliona kilometara od Sunca. Ako su uslovi za formiranje Zemlje i Marsa bili skoro isti, zašto su onda ove planete sada toliko različite?
Sve je u veličini - Mars, formiran od istog materijala kao i Zemlja, nekada je imao tečno i vruće metalno jezgro, poput naše planete. Dokaz - puno ugaslih vulkana na površini Marsa. Ali "crvena planeta" je mnogo manja od Zemlje. Što znači da se brže hladi. Kada se tečno jezgro konačno ohladilo i učvrstilo,proces konvekcije je završio, a sa njim je nestao i magnetni štit planete, magnetosfera. Kao rezultat toga, planeta je ostala bespomoćna protiv destruktivne energije Sunca, a atmosfera Marsa je skoro potpuno oduvana solarnim vjetrom (gigantski tok radioaktivnih joniziranih čestica). "Crvena planeta" se pretvorila u beživotnu, dosadnu pustinju…
Sada je atmosfera na Marsu tanka, razrijeđena plinovita ljuska, nesposobna da izdrži prodor smrtonosnog sunčevog zračenja, koje spaljuje površinu planete. Termička relaksacija Marsa je nekoliko redova veličine manja od one na Veneri, na primjer, čija je atmosfera mnogo gušća. Atmosfera Marsa, koja ima prenizak toplotni kapacitet, formira izraženije dnevne indikatore prosječne brzine vjetra.
Sastav atmosfere Marsa karakteriše veoma visok sadržaj ugljen-dioksida (95%). Atmosfera takođe sadrži azot (oko 2,7%), argon (oko 1,6%) i malu količinu kiseonika (ne više od 0,13%). Atmosferski pritisak Marsa je 160 puta veći od pritiska na površini planete. Za razliku od Zemljine atmosfere, gasoviti omotač ovde je veoma promenljiv, zbog činjenice da se polarne kape planete, koje sadrže ogromnu količinu ugljen-dioksida, tope i smrzavaju tokom jednog godišnjeg ciklusa.
Prema podacima dobijenim od istraživačke letjelice Mars Express, atmosfera Marsasadrži nešto metana. Posebnost ovog plina je njegova brza razgradnja. To znači da negdje na planeti mora postojati izvor dopune metana. Ovdje mogu postojati samo dvije opcije - ili geološka aktivnost, čiji tragovi još nisu otkriveni, ili vitalna aktivnost mikroorganizama, koja može promijeniti naše razumijevanje postojanja centara života u Sunčevom sistemu.
Karakterističan efekat atmosfere Marsa su oluje prašine koje mogu da besne mesecima. Ovaj gusti zračni pokrivač planete sastoji se uglavnom od ugljičnog dioksida sa manjim inkluzijama kisika i vodene pare. Takav dugotrajan efekat je zbog izuzetno niske gravitacije Marsa, koja čak i super-razređenoj atmosferi omogućava da podigne milijarde tona prašine sa površine i da se zadrži dugo vremena.
