Om deze vraag concreet te beantwoorden, moeten we in de eerste plaats met elkaar overeenkomen met wat we met ‘leven' precies bedoelen. Indien we het over Marsmannetjes hebben, dan weet elke gezond denkende mens met 100% zekerheid dat ze niet bestaan, tenzij in de menselijke verbeelding, in boeken, in films, et cetera.
Indien ‘leven’ verwijst naar micro-organismen, dan is de kans groot dat het antwoord bevestigend is. Meer en meer wetenschappers leven zelfs in de overtuiging dat al het Aardse leven ooit vanuit de ruimte kwam. Negen kansen op tien: immigreerden levende micro-organismen zo’n 4,5 miljard jaar geleden naar hier, ingekapseld in reusachtige kometen, die uit ijs waren samengesteld, en die de Aarde tegelijkertijd met water bevoorraadden. Vanuit de eencellige wezentjes ontstonden de meercelligen, en van daaruit de miljoenen levensvormen die nu op Aarde verblijven zijn daar het resultaat van, wijzelf inclusief.
Mars werd, net als alle andere planeten, door alle volkeren uit de Oudheid als het symbool en vertegenwoordiger van de een of andere godheid aanzien.
De Babyloniërs noemden de planeet Mars naar de god van vuur, oorlog en vernietiging, Nergal, waarschijnlijk vanwege zijn rode kleur. De Oude Grieken stelden Nergal gelijk aan hun god Ares en noemden de planeet Areos aster, dat ‘ster van Ares’ betekent. Overigens noemden de Grieken de planeet ook wel Pyroeis, dat ‘vurig’ betekent. In de Hindoeïstische mythologie is Mars bekend als Mangala of Angaraka, een oorlogsgod. Bij de Egyptenaren was de planeet bekend als Hr-Ošr, wat ‘rode Horus’ betekende. De Israëlieten noemden Mars Ma'adim, ‘de blozende’, hiervan komt de naam van de grootste kloof op Mars, Ma'adim Vallis. In de Chinese, Japanse, Koreaanse en Vietnamese culturen wordt de planeet huoxing genoemd, ‘vuurster’, en geassocieerd met het element vuur.
In de astrologie wordt voor de planeet als symbool gebruikt: een cirkel met een eruit stekende pijl. Dit is een gestileerde representatie van een schild en speer, symbolen van de Romeinse god Mars. In de biologie wordt hetzelfde symbool gebruikt om het mannelijk geslacht mee aan te geven en in de alchemie staat het symbool voor het element ijzer dat met de planeet geassocieerd werd.
Eén van de eersten die de planeet Mars op een wetenschappelijke manier beschreef was Aristoteles, die zag hoe de planeet door de Maan bedekt werd. Daaruit leidde hij af dat Mars zich verder van de Aarde vandaan bevindt dan de Maan, in tegenstelling tot wat in die tijd algemeen gedacht werd. Op 3 oktober 1590, volgens de Juliaanse kalender, vond een bedekking van Mars door Venus plaats en dit verschijnsel werd beschreven door de Duitse astronoom Michael Maestlin. Dit is de enige beschreven bedekking van Mars door een andere planeet.
Galileo Galilei was de eerste die Mars door een telescoop bekeek. In 1666 ontdekte de astronoom Cassini poolkappen op Mars. Christiaan Huygens tekende de eerste Marskaart met Syrtis Major, berekende de omlooptijd en nam een poolkap waar.
Pas in de 19e eeuw werden telescopen gebouwd die sterk genoeg waren om het Marsoppervlak gedetailleerd te bestuderen. De astronomen Johann Heinrich von Mädler en Wilhelm Beer waren de eerste ‘areografen’. Ze stelden vast dat de meeste oppervlaktekenmerken vast waren en konden aan de hand daarvan de rotatieperiode van de planeet vaststellen. In 1840 tekende Von Mädler aan de hand van tien jaar observaties een kaart van Mars. In plaats van de kenmerken namen te geven, gaven Von Mädler en Beer ze letters; Sinus Meridiani was bijvoorbeeld 'a'. Tot in de tweede helft van de 19e eeuw hadden verschillende waarnemers kaarten van Mars gemaakt en zelf namen toegekend aan gebieden zoals Zee van Dawes (1865), Land van Cassini en Continent van Secchi.
De Italiaan Angelo Secchi ontdekte in 1858 'canali' - 'geulen', en de latere Marskanalen - op het oppervlak van Mars. Deze canali werden bekend door een kaart van de planeet die de Italiaanse astronoom Giovanni Schiaparelli met behulp van een 22 cm telescoop maakte tijdens de oppositie van september 1877.
Ook andere astronomen, zoals Henri Joseph Perrotin en Louis Thollon, namen de canali waar. Schiaparelli gaf gebieden namen uit de Bijbel, het Middellandse Zeegebied en het Nabije Oosten. Naast de canali vond hij veel donkere gebieden: deze kregen net als op de Maan de aanduiding mare of lacus, zoals Mare Sirenum - Zee van de Sirenes, Solis Lacus - Meer van de zon. De International Astronomical Union nam dit systeem in 1958 over - afgezien van de canali.
Geïnteresseerd geraakt door Schiaparelli's waarnemingen stichtte Percival Lowell een sterrenwacht met 300mm en 450mm telescopen. Hij bekeek Mars tijdens de perihelische oppositie van 1894 en de daaropvolgende minder gunstige opposities en publiceerde een aantal populaire boeken over de planeet en zijn veronderstelde bewoners. Zowel Lowell als Carl Otto Lampland lukte het foto's te maken van de canali.
Met de telescopen van het begin van de 20e eeuw waren het aangroeien en afnemen van de poolkappen en de groei van grote donkere gebieden tijdens de ‘zomer' op Mars duidelijk te zien. Vaak werd aangenomen dat de donkere gebieden door vegetatie gevormd werden. In 1909 bekeek de Franse astronoom Camille Flammarion Mars door een 840mm telescoop. Hij beschreef onregelmatige vormen en patronen op het oppervlak van de planeet, maar kon geen spoor vinden van de canali van Schiaparelli.
Iets over Mars zelf ...
Mars is vanaf de zon geteld de vierde planeet van ons zonnestelsel, om de zon draaiend in een baan tussen die van de Aarde en Jupiter. De planeet is kleiner dan de Aarde en met een maximale magnitude van -2,9 minder helder dan Venus en meestal minder helder dan Jupiter. Mars wordt wel de rode planeet genoemd maar is in werkelijkheid eerder okerkleurig. Mars is makkelijk met het blote oog te zien, vooral in de maanden rond een oppositie. 's Nachts is Mars dan te zien als een heldere roodachtige 'ster', die evenwel door zijn relatieve nabijheid geen puntbron is maar een schijfje. Daarom flonkert Mars niet zoals een verre rode ster als Aldebaran.
Mars is een terrestrische planeet met een dunne atmosfeer. Het oppervlak is op sommige plekken, net zoals dat van de Maan, bezaaid met inslagkraters, terwijl op andere plaatsen, net zoals op de Aarde vulkanen, valleien, zandduinen en poolkappen voorkomen. Verder komen ook de rotatieperiode, een ‘marsdag’, en de wisselingen van de seizoenen op Mars overeen met de Aarde.
Mars heeft twee natuurlijke manen: Phobos (angst) en Deimos (paniek, vrees), in de Griekse mythologie de zonen van Ares en Aphrodite. Beide zijn kleine, onregelmatig, aardappelachtige gevormde objecten. Er is wel verondersteld dat deze twee manen door de zwaartekracht van Mars ingevangen planetoïden zijn. Hoe Mars de twee maantjes heeft ingevangen is nog altijd onduidelijk.
De gedachte dat Mars bewoond wordt door intelligente marswezens ontstond aan het einde van de 19e eeuw. De door Giovanni Schiaparelli veronderstelde kanalen op Mars vormden de achtergrond voor de idee dat de planeet een uitdrogende, afkoelende en afstervende wereld was waarin oude beschavingen irrigatiesystemen aangelegd hadden.
Het idee van intelligent leven op Mars kwam aan het eind van de 19e eeuw onder de aandacht van het grote publiek in met name de Verenigde Staten. Dit wordt wel eens Mars fever (Marskoorts) genoemd. In 1899 ving de uitvinder Nikola Tesla regelmatig herhaalde signalen op tijdens het waarnemen van atmosferische radiogolven. Tesla zou later in een interview vertellen dat het volgens hem mogelijk om signalen van intelligent leven op Mars ging.
De Amerikaanse media bliezen de hype rond Mars nog verder op door uitspraken van geleerden verkeerd aan te halen of uit hun verband te plaatsen. Zo werd van de natuurkundige William Thomson beweerd, dat hij dacht dat de signalen van Tesla een boodschap bevatten voor de bevolking van de Verenigde Staten. Thomson ontkende later zoiets gezegd te hebben. In 1901 schreef de astronoom Edward Charles Pickering in ‘The New York Times’ dat hij aanwijzingen had dat de bewoners van Mars in contact probeerden te komen met de Aarde. Pickering stelde later voor in Texas een groot aantal spiegels op te stellen om signalen terug naar Mars te kunnen sturen.
In de populaire cultuur en sciencefiction werd de gedachte van intelligent leven overgenomen. Een bekend voorbeeld is het boek ‘The War of the Worlds’ van H.G. Wells uit 1906, waarin Marsbewoners proberen de Aarde over te nemen om aan hun eigen stervende planeet te ontsnappen. In 1938 werd een radio-versie van het boek uitgezonden en gepresenteerd als werkelijk nieuws, veel luisteraars dachten dat er echt een invasie gaande was. Een ander invloedrijk boek was ‘The Martian Chronicles’ van Ray Bradbury, waarin menselijke ruimtevaarders onbedoeld een beschaving op Mars vernietigen.
Nadat de Mariner- en Viking-programma's beelden van het oppervlak van Mars naar Aarde zonden bleek Mars in werkelijkheid een levenloze wereld zonder kanalen of intelligente beschavingen te zijn. In de populaire cultuur werd daarna de focus verlegd op toekomstige menselijke kolonies op Mars, zoals in de ‘Marstrilogie’ van Kim Stanley Robinson. Pseudowetenschappelijke speculaties over intelligent leven in een ver verleden bleven voorkomen, bijvoorbeeld: naar aanleiding van een reliëfvorm in de regio Cydonia, waarin een menselijk gezicht te herkennen viel, met als gevolg dat de verbeelding van miljoenen mensen op hol sprong.
Maar over de laatste 7 jaren verkregen we, dankzij tweerovers, een veel beter beeld van Mars.
De Mars Exploration Rovers (MER's) zijn twee onbemande ruimtevaartuigen die in januari 2004 op Mars landden. Het zijn robotwagentjes – ‘rovers’ genaamd- die grotendeels zelfstandig in staat zijn om zich voort te bewegen, wetenschappelijk onderzoek te verrichten, foto's te nemen, en informatie naar de Aarde te zenden.
Het MER-project staat onder leiding van NASA. Het voornaamste doel is het zoeken naar bewijs dat water op Mars aanwezig is of aanwezig is geweest. De aanwezigheid van water is een van de voornaamste voorwaarden voor het ontstaan van leven.
De rover Spirit, niet veel groter dan een golfkarretje, werd gelanceerd op 10 juni 2003 en landde op 4 januari 2004 op onze buurplaneet. Zijn ‘broertje’, Opportunity, gelanceerd op 28 juni 2003,maakte drie weken later, op 25 januari, contact met de het Martiaanse oppervlak. De plaats van landing was Terra Meridiani, een gebied dat in ver verleden mogelijk bezaaid was met heetwaterbronnen. Het tweetal zou oorspronkelijk negentig dagen onderzoek blijven verrichten.
Spirit kwam in het voorjaar van 2009 vast te zitten in los zand. Op 26 januari 2010 besloot NASA de Spirit vanaf dat moment slechts te gebruiken als een stilstaand onderzoeksplatform, maar de rover gaf op 22 maart 2010 de geest en hield op met de Aarde te communiceren.
De Marsrover Spirit heeft in de rotsen in de Gusev krater sporen van water aangetroffen, water moet aanwezig geweest zijn bij de vorming van deze rotsen. Dit is echter zeer weinig water geweest. De rotsen zijn overwegend vulkanisch van oorsprong.
De Marsrover Opportunity heeft spectaculairdere ontdekkingen gedaan. De krater waarin de rover landde, was vroeger de kust van een meer, of zee. Hoeveel water er is geweest is nog niet geheel duidelijk, maar er zijn sporen aangetroffen dat een meer of zee langzaam opdroogde wat al iets zegt dat het in elk geval niet heel weinig is geweest. De rotsen die Opportunity aantrof zijn in dit water gevormd. De landingsplaats, Meridiani Planum werd gekozen omdat er vanuit satellieten die omheen Mars draaien hematiet gezien werd, wat vaak in combinatie met water vormt. De Marsrover heeft dit Hematiet aangetroffen in de vorm van kleine bolletjes.
Toen de Marsrover uit de krater waarin hij landde kroop en de vlakte ging verkennen, kwam hij een vreemd uitziende rots tegen. Na deze te onderzoeken bleek dat deze rots overeenkwam in samenstelling met meteorieten die op de Aarde terecht zijn gekomen waarvan we denken dat ze van Mars afkomstig zijn.
Na een lange tocht van bijna drie jaren is NASA’s Mars Exploration Rover Opportunity erin geslaagd om de westelijke rand te bereiken van de groter krater Endeavour. Het punt waar Opportunity aankwam wordt ‘Spirit Point’ genoemd, ter ere van die andere Marsrover Spirit. De rover naderde de rand van de krater tot op slechts 2,5 meter en stuurde talloze beelden naar de Aarde, die samen een panorama vormen die je op één van onderstaande foto’s zult kunnen ebwonderen. Daarop zijn naast de krater de zonnepanelen en de antenne van Opportunity zichtbaar.
Indien Opportunity het blijft volhouden zal hij in dtie jaar tijd de Iazu krater bereiken.
In de bijna 2.500 dagen dat het tweetal zich bevindt op het oppervlak van planeet Mars hebben de voertuigen het inzicht in de rode planeet grondig veranderd. De rovers stuitten op bewijs voor het feit dat onze buurplaneet in een ver verleden veel vochtiger en warmer was, en maakten de weg vrij voor toekomstige missies naar de planeet door nieuwe technologieën te testen en aan onderzoekers te laten zien wat er mogelijk is. In elk geval bracht het tweetal Mars dichterbij ons dan ooit.
Nog iets over Mars zelf ...
Tijdens de oppositie van 27 augustus 2003 (om 9:51 uur UT) was Mars ongeveer 55.758.006 km van de Aarde verwijderd. Mars bevindt zich gemiddeld op 230 miljoen km van de zon. De siderische periode is 687 Aardse dagen: de tijd die Mars nodig heeft om een omloop rond de zon te voltooien. Een ‘dag’ - de periode die de planeet erover doet om rond zijn eigen as te roteren - op Mars is bijna gelijk aan de Aardse dag: 24 uur, namelijk: 39 minuten en 35,244 seconden.
Mars is in diameter ongeveer half zo groot als de Aarde en in massa ongeveer een tiende. De totale oppervlakte van de planeet is ongeveer even groot als het totaal aan landoppervlak op Aarde. Hoewel Mars een grotere massa en een groter volume heeft dan Mercurius, heeft hij een lagere dichtheid dan zowel Mercurius als de Aarde. Daardoor is de zwaartekracht aan het oppervlak op Mercurius iets groter dan op Mars. De rossige kleur van het Marsoppervlak wordt veroorzaakt door ijzerdioxide in de vorm van het mineraal hematiet, of roest.
Omdat Mars bij gebrek aan een magneetveld ook geen magnetosfeer heeft, staat de ionosfeer van de planeet bloot aan een bombardement van geladen deeltjes van de zonnewinden. Daardoor verliest de Marsatmosfeer voortdurend moleculen waardoor hij dun en ijl blijft. Door de ruimtesondes Mars Global Surveyor en Mars Express zijn geïoniseerde deeltjes waargenomen die vanuit de atmosfeer de ruimte in bewegen. De Marsatmosfeer is door dit effect waarschijnlijk in het verleden dikker geweest.
De luchtdruk aan het oppervlak varieert tussen ongeveer 30 Pa op Olympus Mons tot 1155 Pa op Hellas Planitia en is gemiddeld rond de 750 Pa (6 mm kwikdruk). Dat is minder dan 1% van de gemiddelde luchtdruk aan het aardoppervlak (101.325 Pa), de luchtdruk aan het oppervlakte van Mars is daarmee even groot als 35 km boven het aardoppervlak. Vanwege de kleinere zwaartekracht is de schaalhoogte (hoogte waarop de druk met een factor e is afgenomen) op Mars (ongeveer 11 km) groter dan op Aarde (ongeveer 6 km).
De samenstelling vertoont veel gelijkenis met de atmosfeer die zo'n 4 miljard jaar geleden op Aarde voorkwam: hoofdzakelijk koolstofdioxide (95%), aangevuld met stikstof (3%), het edelgas argon (1,6%) en verder sporen zuurstof, methaan en water. Methaan komt voor in een concentratie van ongeveer 10 ppb. Omdat methaan in de hogere delen van de atmosfeer wordt afgebroken onder invloed van de zonnewind, heeft het een residentietijd van 340 jaar. De aanwezigheid van methaan is opmerkelijk, omdat het een vrij onstabiel gas is en er dus een bron moet zijn die continu (of hooguit tot enkele honderden jaren terug) methaan produceert. Als bronnen worden vulkanisme, komeetinslagen of methanogene micro-organismen voor mogelijk gehouden. De meest logische verklaring is echter serpentinisatie, een verweringsreactie van olivijnrijk gesteente, dat veel op Mars voorkolt, waarbij methaan vrijkomt.
De Marsatmosfeer bevat ook veel fijn stof met stofdeeltjes van gemiddeld ongeveer 1,5 µm in diameter. Dat stof zorgt ervoor dat de lucht vanaf het oppervlak een oranjebruine kleur heeft.
Van alle planeten lijkt het klimaat op Mars het meest op dat van de Aarde, hoewel de seizoenen op Mars vanwege de langere omlooptijd rond de zon ongeveer twee keer zo lang duren als op Aarde. De oppervlaktetemperatuur op Mars kan tussen -140 °C (in de poolwinter) tot 20 °C (in de zomer) variëren. De enorme variatie in temperatuur is een direct gevolg van de dunne atmosfeer en de lage warmtecapaciteit van het marsoppervlak.
Een opvallend seizoensgebonden klimaatverschijnsel op Mars zijn stofstormen, met stofdeeltjes van gemiddeld ongeveer 1,5 µm in diameter. Dat stof zorgt ervoor dat de lucht vanaf het oppervlak een oranjebruine kleur heeft. Deze stormen kunnen kleine fenomenen zijn maar ook de hele planeet beslaan. Ze komen voor wanneer Mars het dichtst bij de zon is en het zomer is op het zuidelijk halfrond, en veroorzaken een temperatuurstijging over de hele planeet. Waarschijnlijk zijn de stofstormen die de kleur van het oppervlak veranderen de oorzaak van tegenstrijdige historische waarnemingen met aardse telescopen. Stofstormen, cyclonen en kleine tornado's zijn inmiddels waargenomen vanuit een baan om Mars en met de wagentjes op Mars.
De seizoenen op Mars, veroorzaakt door de scheve stand van de rotatie-as, zorgen ervoor dat op de polen gedurende een half Marsjaar continu nacht heerst. De afkoeling van het oppervlak zorgt ervoor dat dikke lagen kooldioxide condenseren tot droogijs. Wanneer de lente aanbreekt en de pool weer verlicht wordt, sublimeert het droogijs weer. De vrijkomende kooldioxide veroorzaakt harde winden vanaf de pool. Deze seizoensgebonden winden transporteren grote hoeveelheden stof en waterdamp en veroorzaken rijp aan het oppervlak en grote cirruswolken in de atmosfeer
Op de polen komen ijskappen van bevroren water en koolstofdioxide (droogijs) voor. De poolkappen groeien aan en smelten af met het verloop van de seizoenen. Op de noordpool groeit elke winter een 1 m dikke laag droogijs aan, op de zuidpool is de laag gemiddeld 3 meter dik, permanent aanwezig, met een diameter van 350 km. De ijskap op de noordpool is ongeveer 1.000 km in diameter in de zomer en bevat ongeveer 1,6 miljoen km3 ijs, ongeveer vergelijkbaar met twee derde van de ijskap op Groenland.
Het gebied waar de noordelijke ijskap zich bevindt heet Planum Boreum, het gebied van de zuidelijke ijskap Planum Australe. Beide poolkappen vertonen spiraalvormige troggen. Men neemt aan dat deze structuren gevormd worden door verschillen in opwarming, en de sublimatie, van droogijs en water.
De topografie van Mars laat een duidelijke dichotomie zien: de lager gelegen vulkanische vlaktes van het noordelijk halfrond tegenover de met kraters bedekte hooglanden van het zuidelijk halfrond. Vanuit de ruimte gezien is het Marsoppervlak daarom te verdelen in twee soorten gebieden met verschillende albedo's. De lichtere vlakten, bedekt met stof en rood ijzeroxide-rijk zand werden ooit gezien als ‘continenten’ en kregen overeenkomstige namen, bijvoorbeeld Arabia Terra - land van Arabia – of, Amazonis Planitia - vlakte van de Amazone. De donkere gebieden werden gezien als zeeën en kregen namen als Mare Erythraeum, Mare Sirenum en Aurorae Sinus. Het grootste donkere gebied is Syrtis Major en vanaf de Aarde goed zichtbaar.
Er bevindt zich een groot aantal inslagkraters op Mars. Ongeveer 43.000 daarvan hebben een diameter groter dan 5 km. De grootste inslagkrater, eigenlijk een inslagbekken, is Hellas Planitia. Het heeft een diepte van 8 km en een diameter van 2.300 km.
Vanwege zijn kleinere massa, en dienovereenkomstig geringe zwaartekracht, is de kans dat een meteoriet inslaat op Mars ongeveer half zo groot als op Aarde, hoewel de kans door de nabijheid van Mars tot de planetoïdengordel deze kans juist vergroot. Mars bevindt zich ook dichterbij de banen van veel kort-periodische kometen; dat wil zeggen, kometen met omloopbanen binnen de baan van Jupiter. Desondanks heeft Mars relatief weinig kraters vergeleken met onze Maan, omdat de Marsatmosfeer kleinere objecten doet verbranden voordat ze kans maken in te slaan. Sommige kraters hebben een vorm die doet vermoeden dat het oppervlak vochtigwas ten tijde van de inslag. Een keten van kraters, een catena genoemd, kan ontstaan als een meteoriet voor inslag uiteenvalt in brokstukken die ieder een krater veroorzaken.
Rond de evenaar ligt het Tharsis-gebied dat bezaaid is met enorme schildvulkanen. Voor zover bekend, is de uitgedoofde vulkaan Olympus Mons de hoogste berg in ons zonnestelsel. Andere hoge vulkanen in de regio Tharsis zijn Ascraeus Mons, Pavonis Mons en Arsia Mons. In de flanken van Arsia Mons zijn aanwijzingen voor grotten gevonden.
Meer naar het oosten ligt Valles Marineris, een 4.000 km lange dubbele kloof met een breedte van maximaal 250 km en tot 7 km diep. Deze kloof loopt langs de evenaar door tot aan Noctis Labyrinthus, Latijn voor: Doolhof van de nacht. Dit is een gebied waarin allerlei diepe steilwandige valleien chaotisch door elkaar liggen. Valles Marineris beslaat ongeveer een vijfde van de omtrek van Mars. De Grand Canyon op Aarde is daarmee vergeleken veel kleiner, zijnde: 450 km lang en 2 km diep.
Een andere grote kloof is Ma'adim Vallis, 700 km lang, 20 km breed en 2 km diep. Het kan zelfs zijn dat deze kloof in een ver verleden gevuld was met vloeibaar water
Vloeibaar water kan slechts voor korte tijd voorkomen op de laagst gelegen plaatsen aan het oppervlakte van Mars: elders verdampt of bevriest het onmiddellijk. In zowel vaste evenals in gasvormige toestand, kan water echter wel op Mars voorkomen.
Waterijs is in grote hoeveelheden aanwezig, vooral aan de twee poolkappen, schreven we reeds. De hoeveelheid water die ligt opgeslagen in de ijskap op Mars' zuidpool is voldoende om in gesmolten toestand het hele Marsoppervlak te bedekken met een 11 m diepe laag water.
De poolkappen van Mars blijken te smelten en af te nemen in grootte. Een mogelijke verklaring daarvoor is dat liggend stof een lichte kleur heeft en daardoor meer zonlicht weerkaatst dan het donkere, kale Marsoppervlak eronder. Bij wind waait het Marsstof op, waardoor het Marsoppervlak sterker opwarmt en dus meer wind waait en zo verder.
Naast het in de poolkappen opgeslagen water bevindt zich een grote hoeveelheid water in de Marsbodem in de vorm van permafrost.
In juni 2008 ontdekte de Marssonde ‘Phoenix’ brokjes ijs, zo groot als dobbelstenen, in een kuil die de sonde had gegraven. Eerst werd gedacht dat het zout was, maar enkele dagen later waren de blokjes weg, kennelijk gesublimeerd. Er is eveneens sneeuw ontdekt.
Er zijn vele structuren aan het Marsoppervlak, zoals enorme droge rivierbeddingen en stroomgeulen, die door stromend water kunnen zijn gevormd. Van een aantal van deze structuren wordt betwist of ze ook daadwerkelijk door water gevormd zijn. Ook wind, lavastromen en het smelten van droogijs kunnen dergelijke structuren gevormd hebben. Toch lijkt stromend vloeibaar water een groot deel van de structuren gevormd te hebben.
Waarschijnlijk bevinden zich onder de dikke laag permafrost grote hoeveelheden vloeibaar grondwater, die in het verleden tijdens kortstondige periodes van vulkanische activiteit naar het oppervlakte werden gebracht. De grootste uitbarsting moet zijn geweest tijdens het ontstaan van de Valles Marineris, waarbij genoeg water moet zijn ontsnapt om over de hele planeet rivieren te doen ontstaan.
Dankzij de hoge resolutie van foto's van het Marsoppervlak die de Mars Global Surveyor tussen 1996 en 2006 gemaakt heeft zijn deze geulen, zoals Nirgal Vallis en Nanedi Vallis, gedetailleerd in kaart gebracht. Van de reusachtige opgedroogde stroombeddingen en hun zijtakken is geen oorsprong gevonden en het kan zijn dat deze door erosie verdwenen is. De stromen moeten dan oudere structuren zijn.
Op het zuidelijk halfrond zijn boven de 30ste breedtegraad structuren in krater- en canyonwanden aangetroffen die op stroomgeultjes lijken waar water uit de wand gesijpeld is. Tot nog toe zijn geen sporen van verwering in deze kleinere geulen aangetroffen of stroomgeulen die gedeeltelijk door inslagkraters verdwenen zijn, waaruit blijkt dat dit relatief jonge structuren zijn. In één geval zijn op foto's van dezelfde stroomgeul die zes jaar uit elkaar gemaakt werden duidelijke veranderingen te zien. Het lijkt erop dat er door modderstromen nieuwe lagen sediment zijn afgezet in de tussentijd. Dit is moeilijk te verklaren zonder vloeibaar water. Of het water afkomstig is van neerslag, uit de ondergrond of uit een ander proces is niet duidelijk. Ook voor deze geultjes bestaat een aantal alternatieve verklaringen, zoals het verplaatsen van stof door de wind en het ontdooien van droogijs.
Bepaalde mineralen op het Marsoppervlak zijn ook gebruikt als aanwijzing voor het voorkomen van vloeibaar water. Hematiet en goethiet, bijvoorbeeld, worden vaak gevormd in de nabijheid van water.
Dankzij metingen van ruimtesondes en door bestudering van Marsmeteorieten is bekend dat het Marsoppervlak voornamelijk bestaat uit basalt. Delen van het Marsoppervlak zijn echter silicarijker dan basalt en het kan zijn dat delen van het Marsoppervlak uit ryoliet bestaan. Deze waarnemingen kunnen ook veroorzaakt zijn door de aanwezigheid van silicarijk glas. Op Mars komen lawines voor. In maart 2008 werden met gegevens van Mars Odyssey grote zoutafzettingen op het oppervlak gevonden.
Waar de dichotomie tussen de twee halfronden zijn oorsprong vindt, is onbekend. Een hypothese is, dat het volledige noordelijke halfrond van Mars ooit bedekt werd door een enorme oceaan. De bewijzen hiervoor zijn uiteenlopend, en suggereren meer lokale zeeën. Het inslagbekken Hellas Planitia is in het verleden vermoedelijk ontstaan tijdens de inslag van een grote meteoriet. Het is één van de grootste bekende inslagkraters in het zonnestelsel en wordt omringd door een 2 km hoge bergrug.
Het modelleren van het binnenste van Mars leidt tot de veronderstelling van een kern met een straal van ongeveer 1.480 km. Deze kern bestaat uit ijzer aangevuld met 14 à 17% zwavel en kleinere hoeveelheden andere elementen, waaronder nikkel. Tenminste een deel van de kern van Mars moet nog vloeibaar zijn. Dit blijkt uit metingen van het zwaartekrachtsveld van Mars, die wijzen op een vervorming van Mars onder invloed van de aantrekkingskracht van de zon. Omdat Mars een lichtere planeet is dan de Aarde is de planetaire differentiatie niet zo lang doorgegaan en bevat de kern van Mars aanzienlijk hogere concentraties lichtere elementen dan de aardkern.
Om deze kern heen ligt een vaste mantel die voornamelijk bestaat uit ijzer- en magnesiumsilicaten. Deze mantel was waarschijnlijk de bron voor veel van de vulkanische en tektonische oppervlakteverschijnselen, maar is tegenwoordig inactief. In de mantel komen op verschillende dieptes enkele faseovergangen in het belangrijkste mantelmineraal olivijn voor, dat daar van kristalstructuur verandert. In de Aarde is de belangrijkste van deze overgangen van de spinel- naar de perovskiet-structuur, die de boven- van de ondermantel scheidt. Omdat de druk in Mars door de kleinere massa minder snel toeneemt met de diepte dan in de Aarde, bevinden de fase-overgangen zich in Mars op een grotere diepte. Vanwege de onzekerheid over de precieze diepte waarop de Marsmantel in de Marskern overgaat is het vooralsnog niet duidelijk of de spinel-perovskiet-overgang ook in de mantel van Mars optreedt, of dat de Marsmantel daar gewoon niet dik genoeg voor is. Men denkt dat, net als de aardmantel, de mantel van Mars langzaam convecteert.
De buitenste laag, de korst, bestaat net als de mantel voornamelijk uit ijzer- en magnesiumsilicaten en is gemiddeld ongeveer 50 km dik, met een maximum dikte van ongeveer 125 km. De aardkorst, die gemiddeld 40 km dik is, heeft verhoudingsgewijs naar de grootte van de twee planeten een drie maal zo kleine dikte. Er is een duidelijk verschil in korstdikte van enkele tientallen kilometers tussen het noordelijk en het zuidelijk halfrond. Hiermee gepaard gaat een hoogteverschil van het oppervlak van gemiddeld enkele kilometers. Dit verschijnsel wordt de dichotomie van Mars genoemd.
Convectie onder invloed van de afkoeling in de vloeibare buitenkern van de Aarde is de oorzaak van het aardmagnetisch veld. Hoewel Mars waarschijnlijk een gedeeltelijk vloeibare kern heeft, heeft Mars tegenwoordig geen actief magnetisch veld meer. Grote delen van de korst van Mars, met name op het zuidelijk halfrond, zijn echter gemagnetiseerd in langgerekte patronen, die doen denken aan de gestreepte afwisselende magnetisatie van de oceaankorst op Aarde bij de naden tussen aardschollen. Het is mogelijk dat deze magnetisatie op Mars net als op Aarde veroorzaakt werd door omkeringen van een magnetisch veld, dat op Mars later verdween. Het magnetisch veld op Mars zou zijn verdwenen door het grotendeels stollen van de metallische kern van Mars. Volgens sommige onderzoekers zijn de langgerekte patronen bewijs dat er ooit platentektoniek op Mars plaats vond
Of op een planeet leven mogelijk is, hangt er volgens de huidige inzichten van af of er vloeibaar water op de planeet voorkomt. Hiervoor moet de baan van de planeet binnen de bewoonbare zone rond een ster liggen. Bij de zon ligt de Aarde binnen deze zone. Omdat Mars een halve astronomische eenheid buiten de zone ligt en een erg dunne atmosfeer heeft, komt er nauwelijks vloeibaar water op zijn oppervlak voor. De sporen van vloeibaar water uit het verleden laten echter zien dat de planeet potentieel wel in staat is om leven te herbergen. Het water op Mars lijkt echter te zuur en te zout te zijn geweest voor aardse vormen van leven.
Waarschijnlijk vormen bij Mars het gebrek aan een magnetosfeer, ozonlaag en de extreem dunne atmosfeer een groter probleem. Op het planeetoppervlak heersen erg grote temperatuurverschillen, veel meteorieten verbranden niet als ze door de atmosfeer vallen en slaan daarom in. Op het oppervlak staat leven bloot aan schadelijke straling en er is onvoldoende luchtdruk om water vloeibaar te houden, vloeibaar water zou namelijk onmiddellijk verdampen. Daarnaast is Mars geologisch gezien inactief. Door het gebrek aan vulkanische activiteit zijn de chemische kringlopen die stoffen en mineralen uitwisselen tussen de korst, het binnenste van de planeet en de atmosfeer gestopt.
Het lijkt er echter op dat de situatie in een zeer ver verleden anders is geweest. Rond 4 miljard jaar geleden moet Mars een dikkere atmosfeer en een sterker magnetisch veld hebben gehad. Ook was er toen veel vulkanische activiteit. De situatie moet in die tijd daarom niet zoveel verschild hebben van de Aarde, en de vraag is dus of er op Mars, net als op Aarde, leven kan zijn ontstaan.
Tot besluit: hieronder vind je een animatiefilmpje dat ons een idee geeft van hoe de volgende marslanding er zal uitzien en hoe het er zal aan toegaan. Het karretje reed al sinds 2006 met een defect wiel en om die reden was men genoodzaakt om het voertuig achteruit te laten rijden.