Mars (symbol: ♂) är den fjärde planeten från solen och solsystemets näst minsta planet. Den har fått sitt namn efter den romerska krigsguden Mars och kallas ibland för "den röda planeten" på grund av sitt rödaktiga utseende. Den röda färgen beror på stora mängder järnoxid (rost) som finns fördelat över ytan och i atmosfären. Mars är en av de fyra stenplaneterna och har en tunn atmosfär som till största delen består av koldioxid. Ytan är täckt av kratrar av olika storlekar likt månen, men Mars har precis som jorden även många vulkaner, dalgångar, vidsträckta slätter och iskalotter vid polerna.
Under stora delar av Mars historia skedde långvariga vulkanutbrott vilka bland annat skapade Olympus Mons, solsystemets högsta berg. De stora utbrotten har sedan länge upphört, men på ett fåtal platser bedöms mindre utbrott ha skett för endast ett par miljoner år sedan. Då detta är en kort period i ett geologiskt perspektiv förmodas planeten kunna ha en viss kvarvarande geologisk aktivitet än idag. Till skillnad från jorden har dock Mars ingen aktiv plattektonik och inget globalt magnetfält.
Mars kan utan problem observeras på natthimlen med blotta ögat. Dess skenbara magnitud når som mest -2,9 vilket endast överträffas av solen, månen och Venus. Den har en tydlig röd ton som fascinerat människan i årtusenden. Vissa delar av året då Mars befinner sig långt från jorden kan även Jupiter vara ljusare.
Tidiga observatörer av Mars tolkade delar av dess morfologi med stor fantasi, kanske på grund av den mystik som omgav planeten och i viss mån fortfarande gör det. Bland annat hade man sett konstgjorda kanaler, pyramider, skulpterade ansikten och regioner som säsongvis täcktes med vegetation. Senare skulle det visa sig att allt detta var illusioner och att Mars är en obebodd och torr planet. Man tror dock att det en gång funnits stora mängder fritt vatten på Mars, och att en hel del av det finns kvar än idag i form av is, både över och under ytan.
Mars har två månar, Phobos och Deimos, vilka båda är små och har en oregelbunden form. Månarnas namn är grekiska och betyder skräck och fruktan.
Ett flertal marsexpeditioner har genomförts; den första lyckade var Mariner 4 som sköts upp av NASA den 28 november 1964 och passerade Mars den 15 juli 1965.
Fysiska egenskaper mini|vänster|Storleksjämförelse mellan jorden och Mars Mars diameter är ungefär hälften så stor som jordens och massan är ungefär en tiondel så stor. Samtidigt har Mars en ungefär dubbelt så stor diameter som månen och tio gånger större massa. Storleksmässigt ligger Mars alltså nästan mitt emellan jorden och månen. Mars totala yta är marginellt mindre än de delar av jorden som är täckta av land. Densiteten är den lägsta av alla stenplaneter i solsystemet. Trots att solsystemets minsta planet Merkurius har både mindre diameter och lägre massa än Mars, så gör Mars låga densitet att de två planeternas ytgravitation är nästan densamma, ungefär 0,38 g0 och klart mindre än för solsystemets övriga planeter. Skillnaden är så liten att det är avgörande var på respektive planet tyngden mäts.
Omloppsbana och rotation Mars befinner sig ungefär 1,5 AU (230 miljoner km) från solen och har en ovanligt oval omloppsbana med en excentricitet så hög som 0,093. Detta kan jämföras med jordens 0,016 och är den näst högsta excentriciteten av alla planeter i solsystemet efter Merkurius. Ett dygn på Mars (ofta kallat sol) är marginellt längre än på jorden: 24 timmar, 39 minuter och 35 sekunder (det sideriska dygnet är cirka 2 minuter kortare); ett år på Mars är 687 jord-dygn och 668,6 mars-dygn. Avståndet mellan Mars och jorden kan variera från 54,6 miljoner km upp till 401 miljoner km. Det kortaste avståndet som hittills uppmätts mellan himlakropparna är 56 miljoner km, något som skedde i augusti 2003.
Rotationsaxelns lutning på 25,19° gör att Mars precis som jorden har tydliga årstider, vilka dock är nästan dubbelt så långa som jordens årstider på grund av det längre året. Mars axellutning varierar kraftigt med tiden till skillnad från jordaxelns lutning som stabiliseras av dragningskraften från månen. För drygt fem miljoner år sedan anses axeln ha lutat över 45° och den kan tidigare ha haft en betydligt större lutning än så.J. Laskar et al. (2004), Long term evolution and chaotic diffusion of the insolation quantities of Mars, Icarus, 170, 343–364 En sådan kraftig lutning resulterar i att polerna får betydligt högre maxtemperaturer än ekvatorn och det spekuleras i att Mars omfattande polarisar i större eller mindre omfattning sublimerar.B. Jakosky & M. Carr (1985), Possible precipitation of ice at low latitudes of Mars during periods of high obliquity, Nature, 315, 559–561M. Mischna et al. (2003), On the orbital forcing of Martian water and CO2 cycles: A general circulation model study with simplified volatile schemes, J. Geophys. Res., 108(E6), 5062 Under den senaste årmiljonen beräknas lutningen ha varierat i cykler om år. När axellutningen är större än 30° förväntas atmosfärens högre innehåll av vatten fördelas som snö på lägre, kallare breddgrader. När snön sedan smälter uppstår flöden vatten och slam. I kratern Istok har en studie funnit spår efter sådana flöden på den sida av kraterväggen som vetter mot polen.
Geologi miniatyr|höger|Kap Verde, Victoriakratern, Meridiani Planum. Bilden är tagen av roboten Opportunity. Klippan är ungefär 6 meter hög Marsytan består framförallt av basalt, något man känner till från de marsmeteoriter som har samlats in samt genom observationer från rymdfarkoster. Det finns vissa tecken som tyder på att en del av Mars yta kanske är mer silikatrik än typisk basalt och att dessa mineral skulle kunna påminna om andesit på jorden. En stor del av ytan täcks av ett djupt lager finfördelat stoft som bland annat innehåller mycket järn(III)oxid vilket ger Mars dess rödaktiga färg. referat av
Observationer av Mars magnetfält, utförda av Mars Global Surveyor, visar att en del av planetens yta är magnetiserad trots att Mars inte idag har något globalt magnetfält. Denna magnetisering har blivit jämförd med jordens magnetiska linjemönster funna på havets botten. En hypotes, publicerad 1999, är att denna magnetism är bevis för att det har funnits tektoniska plattor på Mars under dess tidigaste period. År 2005 kunde man efter fortsatta kartläggningar av magnetfältet förstärka fallet för tektonism men det är ännu inte fastställt om Mars verkligen hade en tidig period med tektonik eller inte.
Enligt modeller av planetens inre består kärnan till större delen av järn med 15–17 % svavel. Den 2 960 km stora kärnan anses vara delvis smält med ungefär dubbelt så mycket lätta ämnen som jordens kärna. Runt kärnan finns en tjock mantel av silikater som har skapat många av de tektoniska och vulkaniska särdrag Mars uppvisar. Numera tycks dock Mars vara nästan geologiskt död även om vissa tecken finns på att sparsam vulkanisk aktivitet fortfarande förekommer. Den genomsnittliga tjockleken på skorpan, som är det yttersta lagret, är ungefär 50 km och som tjockast är den 125 km.
Geologiska perioder Den geologiska historien på Mars delas normalt in i fyra perioder:
Den förnoakiska perioden täcker den allra äldsta utvecklingen på Mars, från planetens födelse för ungefär 4 500 miljoner år sedan till för 4 100 miljoner år sedan. Under perioden bildades Borealisbassängen tillsammans med 17 av de 20 största bassängerna på Mars. Mars magnetfält (som senare har försvunnit) bildades. Tharsisplatån tros ha bildats under den här perioden. Den noakiska perioden (namngiven efter Noachis Terra): Ytor från den noakiska perioden är mellan 4 100 och 3 700 miljoner år gamla. De är ärrade av många stora kratrar från kollisioner med asteroider. Katastrofala översvämningar skedde under den senare delen av perioden. Den hesperiska perioden (namngiven efter Hesperia Planum): 3 700 miljoner till 3 000 miljoner år sedan. Under den hesperiska perioden bildades många omfattande lavaflöden och vulkaner, samtidigt som den vulkaniska aktiviteten började gå ner. Vattenmängden minskade gradvis. Den amazoniska perioden (namngiven efter Amazonis Planitia): 3 000 miljoner år sedan till idag. De amazoniska regionerna har få eller mycket få nedslagskratrar men är annars ganska varierade. Under den tidiga amazoniska perioden hade Mars en betydande vulkanisk aktivitet och de väldiga vulkanerna på Tharsisplatån växte till dagens giganter under den här perioden.
Geografi miniatyr|350px|vänster|Topografisk karta över Mars. Särskilt markanta är den stora höjdskillnaden mellan norra och södra hemisfären, den dominerande Tharsisplatån till vänster samt den djupa kratern Hellas Planitia i den nedre högra delen
Läran om Mars yta kallas areografi. De första "areograferna" anses vara Johann Heinrich von Mädler och Wilhelm Beer även om de är mer kända för kartläggandet av månen. De började med att en gång för alla fastställa att större delen av Mars yta var permanent samt bestämde Mars rotationsperiod. År 1840 kombinerade Mädler tio års observationer och ritade den första kartan över Mars. Istället för att ge namn till de olika särdrag på ytan som de kartlade betecknade de dem helt enkelt med bokstäver, Sinus Meridiani blev till exempel "a". I september 1877 gjorde den italienske astronomen Giovanni Schiaparelli sina första detaljerade kartor över Mars. Dessa kartor skulle senare bli grogrunden för myten om kanalerna på Mars.
Idag är platser på Mars namngivna från en rad olika källor. De områden som kunde ses från jorden när Mars började kartläggas har i allmänhet fått behålla sina namn även om vissa har uppdaterats för att bättre reflektera objektets natur. På så sätt har till exempel Nix Olympia (Olympens snö) fått sitt nuvarande namn Olympus Mons (Olympusberget). Anledningen till att det fick sitt första namn är att moln ofta bildas ovanför den massiva vulkanen vilket får området att se vitt ut, det gick däremot inte att urskilja att det rörde sig om en vulkan.
Mars ekvator definieras av planetens rotation, men dess nollmeridian är precis som på jorden definierad av en godtycklig punkt. Mädler och Beer valde 1830 en linje för sina första kartor över Mars. När rymdsonden Mariner 9 sände tillbaka detaljerade bilder över Mars 1972 valdes en 500 m stor krater längs med nollmeridianen, senare kallad Airy-0, i Sinus Meridiani ("Medelviken" eller "Meridianviken") som definitionen av 0,0° longitud.
Eftersom Mars inte har några oceaner, och därför ingen havsnivå, valde man istället den höjd där lufttrycket är 610,5 Pa (ungefär 0,6 % av jordens lufttryck vid havsnivå) vid en temperatur på 0 °C. Detta tryck och temperatur motsvarar trippelpunkten hos vatten.
Vulkaner miniatyr|höger|Olympus Mons, det största berget i solsystemet
Mars yta är prydligt uppdelad i två områden. I söder finns lätt förhöjda högplatåer, täckta av kratrar. I norr finns plana slätter. Mellan de två finns en enorm upphöjning i Marsytan, Tharsisplatån, med väldiga vulkaner. Vulkanerna, tillsammans med kanjonen Valles Marineris, är de mest imponerande formationerna på Mars. Den största, Olympus Mons, reser sig 27 km över ytan – tre gånger högre än Mount Everest och är solsystemets högsta berg. Ytterligare tre vulkaner bildar en linje tvärs över Tharsisplatån. Marsvulkanerna släppte långsamt ut lava under miljoner år och byggde upp lager efter lager. När utbrotten avtog, och lavasjöarna på vulkanerna avsvalnade, kollapsade centrum av vulkantopparna och bildade en nedsänkt krater som kallas kaldera. Kalderan på Olympus Mons är 90 km i diameter. Idag är vulkanerna på Mars så vitt man vet tysta och det finns inga tecken på aktivitet som skulle kunna leda till utbrott i framtiden. Men de yttersta lavalagren är mycket unga och antyder att de var aktiva så sent som för 2 miljoner år sedan.