Mars est la quatrième
planète par ordre de distance croissante au
Soleil et la deuxième par masse et par taille croissantes sur les huit planètes que compte le
Système solaire. Son éloignement au Soleil est compris entre
1,381 et 1,666 UA, avec une
période orbitale de
686,71 jours.
C’est une
planète tellurique, comme le sont
Mercure,
Vénus et la
Terre, environ dix fois moins massive que la Terre mais dix fois plus massive que la
Lune. Sa topographie présente des analogies aussi bien avec la Lune, à travers ses
cratères et ses
bassins d'impact, qu'avec la Terre, avec des formations d'origine
tectonique et
climatique telles que des
volcans, des
rifts, des
vallées, des
mesas, des champs de
dunes et des
calottes polaires. La plus grande montagne du Système solaire,
Olympus Mons (qui est aussi un
volcan bouclier), et le plus grand
canyon,
Valles Marineris, se trouvent sur Mars.
La
période de rotation de Mars est du même ordre que celle de la Terre, et son
obliquité lui confère un cycle des saisons similaire à celui que nous connaissons ; ces saisons sont toutefois marquées par une
excentricité orbitale cinq fois et demie plus élevée que celle de la Terre, d'où une asymétrie saisonnière sensiblement plus prononcée entre les deux hémisphères.

Mars peut être observée à l’œil nu, avec un éclat bien plus faible que celui de
Vénus mais qui peut, lors d'
oppositions rapprochées, dépasser l'éclat maximum de
Jupiter, atteignant une
magnitude apparente de -2,91
2, tandis que son diamètre apparent varie de
25,1 à 3,5 secondes d'arc selon que sa distance à la
Terre varie de
55,7 à 401,3 millions de kilomètres. Mars a toujours été caractérisée visuellement par sa couleur rouge, due à l'abondance de l'
hématite amorphe —
oxyde de fer(III) — à sa surface. C'est ce qui l'a fait associer à la guerre depuis l'
Antiquité, d'où son nom en
Occident d'après le dieu
Mars de la guerre dans la
mythologie romaine, assimilé au dieu
Arès de la
mythologie grecque. En français, Mars est souvent surnommée « la planète rouge » en raison de cette couleur particulière.
Avant le survol de Mars par
Mariner 4 en 1965, on pensait qu'il s'y trouvait de l'eau liquide en surface et que des formes de vie similaires à celles existant sur Terre pouvaient s'y être développées, thème très fécond en
science fiction. Les variations saisonnières d'
albédo à la surface de la planète étaient attribuées à de la végétation, tandis que des formations rectilignes perçues dans les
lunettes astronomiques et les
télescopes de l'époque étaient interprétées, notamment par l'astronome amateur américain
Percival Lowell, comme des
canaux d'irrigation traversant des étendues désertiques avec de l'eau issue des calottes polaires. Toutes ces spéculations ont été balayées par les sondes spatiales qui ont étudié Mars : dès 1965,
Mariner 4 permit de découvrir une planète dépourvue de
champ magnétique global, avec une surface cratérisée rappelant celle de la
Lune, et une
atmosphère ténue.
Depuis lors, Mars fait l'objet de programmes d'explorat
ion plus ambitieux que pour aucun autre objet du Système solaire : de tous les astres que nous connaissons, c'est en effet celui qui présente l'environnement ayant le plus de similitudes avec celui de notre planète. Cette exploration intensive nous a apporté une bien meilleure compréhension de l'histoire géologique martienne, révélant notamment l'existence d'une époque reculée — le
Noachien— où les conditions en surface devaient être assez similaires à celles de la Terre à la même époque, avec la présence de grandes quantités d'eau liquide ; la sonde
Phoenix a ainsi découvert en été 2008 de la glace d'eau à une faible profondeur dans le sol de
Vastitas Borealis3.
| Propriété | Valeur martienne | Valeur terrestre (Mars % Terre) |
| Rayon équatorial | 3 396,2 ± 0,1 km | 6 378,1 km (53,3 %) |
| Rayon polaire | 3 376,2 ± 0,1 km | 6 356,8 km (53,1 %) |
| Rayon moyen volumétrique | 3 389,5 km | 6 371,0 km (53,2 %) |
| Surface | 144 798 500 km2 | 510 072 000 km2 (28,4 %) |
| Volume | 1,6318×1011 km3 | 1,0832073×1012 km3 (15,1 %) |
| Masse | 6,4185×1023 kg | 5,9736×1024 kg (10,7 %) |
| Masse volumique moyenne | 3 933,5 ± 0,4 kg/m3 | 5 515 kg/m3 (71,3 %) |
| Gravité de surface à l'équateur | 3,711 m/s2 | 9,780327 m/s2 (37,9 %) |
| Vitesse de libération | 5 027 m/s | 11 186 m/s (44,9 %) |
| Période de rotation sidérale | 1,02595675 d ≈ 88 642,663 s | 86 164,098903691 s (102,9 %) |
| Durée du jour solaire | 1 sol ≈ 1,02749125 d ≈88 775,244 s | 1 d = 86 400 s (102,75 %) |
| Inclinaison de l'axe | 25,19° | 23,439281° |
| Albédo de Bond | 0,25 | 0,29 |
| Albédo géométrique visuel | 0,15 | 0,367 |
| Demi-grand axe de l'orbite | 227 939 100 km | 149 597 887,5 km (152,4 %) |
| Excentricité orbitale | 0,093315 | 0,016710219 (558,4 %) |
| Période orbitale | 668,5991 sols ≈ 686,971 d | 365,256366 d (188,1 %) |
| Aphélie | 249 209 300 km | 152 097 701 km (163,8 %) |
| Périhélie | 206 669 000 km | 147 098 074 km (140,5 %) |
| Rayonnement solaire | 492 à 715 W/m2 | 1 321 à 1 413 W/m2 |
| Température moyenne au sol | -63 °C ≈ 210 K | 14 °C ≈ 287 K |
| Température la plus élevée | -3 °C ≈ 270 K | 58 °C ≈ 331 K |
| Température la plus basse | -133 °C ≈ 140 K | -89 °C ≈ 184 K
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Variations de l'excentricité
Des sept autres planètes du système solaire, seule
Mercure possède une excentricité plus élevée que celle de Mars. Toutefois, par le passé, l'orbite de Mars aurait été plus circulaire qu'aujourd'hui, avec une excentricité d'environ 0,002 il y a
1,35 millions d'années4. L'excentricité de Mars évoluerait selon deux cycles superposés, le premier d'une période de
96 000 ans et le second d'une période de
2 200 000 ans5, de sorte qu'elle devrait encore croître au cours des
25 000 prochaines années
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