火星（Mars）是太陽系八大行星之壹，是太陽系由內往外數的第四顆行星，屬於類地行星，直徑約為地球的53%，質量為地球的14%。自轉軸傾角、自轉周期均與地球相近，公轉壹周約為地球公轉時間的兩倍。橘紅色外表是地表的赤鐵礦（氧化鐵）。我國古書上將火星稱為“熒惑星”，西方古代（古羅馬）稱為“神話瑪爾斯星”是十二星座白羊座的獨壹守護星，並非天蠍座的守護行星。
火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布且沒有穩定的液態水體（2015年9月28日，美國宇航局公布火星上有少量的水。據法新社2018年7月25日報道，歐洲航天局(ESA)的研究員稱，火星上發現了第壹個液態地下水湖）。二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發生。火星兩極皆有水冰與幹冰組成的極冠會隨著季節消長。
與地球相比，火星地質活動較不活躍，地表地貌大部分於遠古較活躍的時期形成，有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽系最高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷。另壹個地形特征是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較年輕的平原。
火星有兩個天然衛星：火衛壹和火衛二，形狀不規則，可能是被隔離的矮小行星。在地球，火星肉眼可見，最高亮度可達-2.9等，八大行星中比木星、金星暗。2015年9月28日，美國航天局宣布火星存在流動水。?
2018年7月25日，法新社消息稱，火星上發現了第壹個液態水
火星是太陽系由內往外數的第四顆行星。
火星直徑約是地球的壹半，體積為15%，質量為11%，表面積相當於地球陸地面積，密度則比其他三顆類地行星（地球、金星、水星）還要小很多。 以半徑、質量、表面重力來說，火星約介於地球和月球中間；火星直徑
八大行星火星(2張)
約為月球的兩倍、地球的壹半;質量約為月球九倍、地球的1/9，表面重力約為月球的2.5倍、地球的2/5。
火星是太陽系由內往外數第四顆行星，屬於類地行星，直徑約為地球直徑的壹半，自轉軸傾角、自轉周期相近公轉壹周則花兩倍時間。在西方稱為戰神瑪爾斯星，中國則稱為熒惑星因為它熒熒如火，位置、亮度時常變動。其橘紅色外表是因為地表被赤鐵礦（氧化鐵）覆蓋，英文裏前綴areo-即為火星，火星曾經被認為是太陽系中最有可能存在地外生命的行星。
火星景觀(6張)
火星基本上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布，沒有穩定的液態水體，以二氧化碳為主的大氣既稀薄又寒冷，沙塵懸浮其中，每年常有塵暴發生。與地球相比，地質活動不活躍，地表地貌大部份於遠古較活躍的時期形成有密布的隕石坑、火山與峽谷，包括太陽系最高的山：奧林帕斯山和最大的峽谷：水手號峽谷。另壹個獨特的地形特征是南北半球的明顯差別：南方是古老、充滿隕石坑的高地，北方則是較年輕的平原火星兩極皆有主要以水和冰組成的極冠，而且上面覆蓋的幹冰會隨季節消長。
火星到地球的距離
火星北極(4張)
近距離約為5500萬公裏，最遠距離則超過4億公裏。兩者之間的近距離接觸大約每15年出現壹次。1988年火星和地球的距離曾經達到約5880萬公裏，而在2018年兩者之間的距離將達到5760萬公裏。但在2003年的8月27日火星與地球的距離僅為約5576萬公裏，是6萬年來最近的壹次。
不過據天文學家推算，在從公元1600年到2400年這800年間，火星與地球的近距離只能排在第三位。根據推算結果，到2366年9月2日，兩者之間的距離將為約5571萬公裏。而到2287年8月28日，兩者將更為接近，距離為約5569萬公裏。
壹般來說，火星和地球距離近的年份是最適合登陸火星和在地面對火星觀測的時機。
火星文化
火星在西方被稱為戰神，這或許是由於它鮮紅的顏色而得來的，所以火星有時被稱為“紅色行星”。（在希臘人之前，古埃及人曾把火星作為農耕之神來供奉。後來的古希臘人把火星作為戰神阿瑞斯，而古羅馬人繼承了希臘人的神話，將其稱為“戰神瑪爾斯”。北歐神話裏，火星是戰神提爾。而月份三月的名字也是得自於火星。)
火星在中國古稱“熒惑星”，這是由於火星呈紅色，熒光像火，在五行中象征著火它的亮度常有變化；而且在天空中運動，有時從西向東，有時又從東向西，情況復雜，令人迷惑，所以中國古代叫它“熒惑”，有“熒熒火光、離離亂惑”之意。?[3]?
星體運動
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自轉與公轉
火星與太陽平均距離為1.52AU（天文單位），公轉周期為687地球日，1.88地球年（以下稱年），或668.6火星日。平均火星日為24小時39分35.244秒，或1.027491251地球日。
火星自轉軸傾角為25.19度，和地球的相近，因此也有四季，只是季節長度約為兩倍。由於火星軌道離心率大約為0.093（地球只有0.017），使各季節長度不壹致，又因遠日點接近北半球夏至，北半球春夏比秋冬各長約40天。2009年10月26日為北半球春分，2010年5月13日為夏至，北半球處春季。
火星軌道和地球的壹樣，受太陽系其他天體影響而不斷變動。軌道離心率有兩個變化周期，分別是9萬6千年和2.1百萬年，於0.002至0.12間變化；而地球的是十萬年和41.3萬年等，於0.005至0.058間變化（見米蘭科維奇循環），火星與地球最短距離正慢慢減小。至於自轉軸傾角，火星是25.19度，但可由13度至40度間變化周期壹千多萬年，不像地球的穩定處於22.1和24.5度間，是因為火星沒有如月球般的巨大衛星來維持自轉軸。也因沒有大衛星的潮汐作用，火星自轉周期變化小，不像地球的會被慢慢拉長，因此現今兩行星的自轉周期相近只是暫時現象。
火星有兩個天然衛星：火衛壹和火衛二，形狀不規則，可能是捕獲的小行星。在地球，火星肉眼可見，亮度可達-2.9，只比金星、月球和太陽暗，但在大部分時間裏比木星暗，
火星的衛星
火衛壹（Phobos，英語發音"FOH bus"中譯：弗伯斯)呈土豆形狀，壹日圍繞火星3圈，距火星平均距離約9378公裏 它是火星的兩顆衛星中較大也是離火星較近的壹顆。火衛壹與火星之間的距離也是太陽系中所有的衛星與其主星的距離中最短的，從火星表面算起只有6000千米。它是太陽系中最小的衛星之壹，也是太陽系中反射率最低的天體之壹。火衛壹上有壹個巨大的撞擊坑，叫斯蒂克尼撞擊坑，由於軌道離火星很近，火衛壹的轉動快於火星的自轉。因此從火星表面看火衛壹從西邊升起，在4小時15分鐘或更短的時間內劃過天空在東邊落山。由於軌道周期短以及潮汐力的作用火衛壹的軌道半徑在逐漸變小，最終它將撞到火星表面，或者破碎形成火星環。
火衛二（英語發音：Deimos ，中譯：戴摩斯）是火星最小的壹顆衛星，平均半徑為6.2千米（3.9英裏），逃逸速度為5.6 m/s (20 km/h)。它是火星較小和較外側的已知衛星，另壹顆是火衛壹 （弗伯斯）。 火衛二與火星的距離是23,460千米（14,580英裏）以30.3小時的周期環繞火星，軌道速度為每秒1.35公裏。
在希臘神話中火衛二是阿瑞斯（火星）與阿芙羅狄蒂（金星）的另壹個兒子。“deimos”在希臘語中意味著“驚慌”
地形地貌
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火星和地球壹樣擁有多樣的地形，有高山、平原和峽谷，火星基本
真實的火星地表景觀
上是沙漠行星，地表沙丘、礫石遍布。由於重力較小等因素，地形尺寸與地球相比亦有不同的地方。南北半球的地形有著強烈的對比：北方是被熔巖填平的低原，南方則是充滿隕石坑的古老高地，而兩者之間以明顯的斜坡分隔；火山地形穿插其中，眾多峽谷亦分布各地，南北極則有以幹冰（固態的二氧化碳）和水冰組成的極冠，風成沙丘亦廣布整個星球。
地貌還原
2013年1月初，壹位名叫Kevin Gill的軟件工程師利用自己的學識以及從NASA那裏
Kevin Gill所制作火星地貌還原圖(2張)
獲得的火星地形資料成功的還原了壹個“真實”的火星。
令人驚訝的是，Kevin Gill所制作火星原貌看起來簡直就是壹個克隆版本的地球，其表面覆蓋著大量的海洋、山川以及沙漠。Kevin Gill介紹說，他在制作這些火星的地貌復原圖時嚴格遵照了NASA火星軌道探測器所提供的地形資料來進行，同時也考慮到了壹些地理緯度以及大氣環境對氣候以及地表特征的影響。
比如，火星的奧林匹斯山以及其它環形的火山由於其海拔較高，所以並沒有像平原地區那樣覆蓋眾多的綠色植被，而在制作火星赤道附近的地表時Kevin Gill則借鑒了地球薩哈拉大沙漠以及澳洲中部沙漠的地形紋理。
同樣的手法還被用於制作火星高緯度、低緯度以及極地地區的地貌，其中高緯度的紋理素材來自於地球上的苔原及冰川地貌，火星極地的紋理素材來自於俄羅斯北部地區，而火星熱帶和亞熱帶的紋理素材則取自地球上的南美洲和非洲雨林地區。
不過，Kevin Gill也坦言自己只是出於興趣才制作這些火星的地表復原圖，其本身的科學性並不強，但他本人希望借此來引起更多人對於這顆紅色星球的興趣。
高原火山
火星的火山和地球的不太壹樣，除了重力較小使山能長的很高之外，
奧林匹斯山
缺乏明顯的板塊運動，使火山分布是以熱點為主，不像地球有火環的構造。火星的火山主要分布於塔爾西斯高原、埃律西姆地區和零星分布於南方高原上，例如希臘平原東北的泰瑞納山（Tyrrhena Patera）。
火星地形圖中，在西半球聳立壹個醒目的特征，中央即為塔爾西斯高原，高約14公裏，寬過6500公裏，伴隨著盛行火山作用的遺跡，包含五座大盾狀火山，包括太陽系最高的奧林帕斯山，有27公裏高，600公裏寬。其他四座包括艾斯克雷爾斯山、帕弗尼斯山、阿爾西亞山和亞拔山--以體積和1600公裏的直徑來看是太陽系最大的山。艾斯克雷爾斯山高度大約18225米，曾被誤認為是火星最高的山，帕弗尼斯山高度也超過14千米，阿爾西亞山高度大約17.7千米，火山口直徑大約116千米，亞拔山在塔爾西斯高原最北邊，基座寬達1600千米，但是最高點只有6000米，不過火山口直徑卻有136千米，是五大火山中最大的壹個。在大火山之間亦散布著零星的小火山。
火星地形
火星的另壹端還有壹個較小的火山群，以14.127公裏高的埃律西姆山為主體，北南各有較矮的赫克提斯山和歐伯山。
奧林帕斯山脈
它在地表上的高度有27千米（88600英尺），是太陽系中最大的山脈。它的基座直徑超過600千米，中心的火山口直徑超過80千米，並由壹座高達6千米（20000英尺）的懸崖環繞著（右圖）
Tharsis: 火星表面的壹個巨大凸起，有大約4000千米寬，10千米高
Valles Marineris: 深2至7千米，長為4000千米的峽谷群（標題下圖）
Hellas Planitia: 處於南半球，6000多米深，直徑為2000千米的沖擊環形山。
火星的表面有很多年代已久的環形山。但是也有不少形成不久的山谷、山脊、小山及平原。環形山的成因有很多：如隕石撞擊坑，火山口。
復原的火星地表景觀
在火星的南半球，有著與月球上相似的曲型的環狀高地（左圖）。相反的，它的北半球大多由新近形成的低平的平原組成。這些平原的形成過程十分復雜。南北邊界上出現幾千米的巨大高度變化。形成南北地勢巨大差異以及邊界地區高度劇變的原因還不得而知（有人推測這是由於火星外層物增加的壹瞬間產生的巨大作用力所形成的）。壹些科學家開始懷疑那些陡峭的高山是否在它原先的地方。這個疑點將由“火星全球勘測員”來解決。
地質結構
火星實景照（藍太陽是大氣沙塵散射所致）
火星的內部情況只是依靠它的表面情況資料和有關的大量數據來推斷的。壹般認為它的核心是半徑為1700千米的高密度物質組成；外包壹層熔巖，它比地球的地幔更稠些；最外層是壹層薄薄的外殼。相對於其他固態行星而言，火星的密度較低，這表明，火星核中的鐵（鎂和硫化鐵）可能含帶較多的硫。如同水星和月球，火星也缺乏活躍的板塊運動；沒有跡象表明火星發生過能造成像地球般如此多褶皺山系的地殼平移活動。由於沒有橫向的移動，在地殼下的巨熱地帶相對於地面處於靜止狀態。再加之地面的輕微應力，造成了Tharis凸起和巨大的火山。但是，人們卻未發現火山有過活動的跡象。雖然，火星可能曾發生過很多火山運動，可它看來從未有過任何板塊運動。
峽谷
壹提到火星的峽谷，可能會認為是由水造成的，但事實不只如此。除了水，還有由火山活動形成的。由水造成的又可能是洪水短時間沖刷成的、穩定的流水侵蝕成的、或由冰川侵蝕而成；但火山活動所噴發的熔巖流亦可造成熔巖渠道（Lava Channel）。另壹個例子則是地殼張裂造成，如水手峽谷。
隕坑
歐洲航天局（ESA）公布了火星奧爾庫斯隕坑（Orcus Patera）的最新照片，這是壹
火星奧爾庫斯隕坑長約380公裏，寬約140公裏
個狹長形隕坑地形，位於火星赤道附近，看上去如同火星表面的壹道“傷疤”。
奧爾庫斯隕坑位於火星東半球的埃律西昂火山（Elysium Mons）和奧林匹斯火山(Olympus Mons）之間，科學家認為該隕坑形成的最佳解釋是該區域遭受了壹次小行星傾斜碰撞，壹顆小行星以非常小的角度劃過火星表面。
這個隕坑長約380公裏，寬約140公裏，隕坑邊緣突起高度比周邊平原高1600米以上。隕坑底部比周邊平原低大約800米。
“patera”通常用於描述深遂、復雜或者不規則外形的火星隕坑，雖然奧爾庫斯隕坑以此命名，但科學家並不知道它的真實來歷。
或者奧爾庫斯隕坑最初是壹個較大的圓形碰撞隕坑，隨著多年以來的地質結構變化和擠壓作用，使得該隕坑發生了變形；或者這個隕坑是由於壹系列的不同小行星碰撞所導致的。奧爾庫斯隕坑存在地質構造作用力的證據來自大量的“地塹”，在隕坑邊緣有像峽谷裂縫壹樣的結構。這些“地塹”最大寬度為2.5公裏，方向呈東西走勢，僅存在於隕坑邊緣和周邊環繞區域。
靠近隕坑底部中心的暗色陰影是凹地形成的，這或許是形成於風力作用過程，壹些較小的碰撞事件所濺起的暗色物質經風力作用在凹地進行了重新分配。
火山坑
2015年5月21日，科學家們在火星表面發現巨型火山遺跡，這個火山坑長40公裏，寬30公裏，深度達1750米。專家們認為，它可能由30億年前的火山噴發形成，其規模可與地球上的黃石（Yellowstone）火山相當。
歐洲航天局（ESA）的“火星快車”號（Mars Express）上的高分辨率立體相機於2014年11月26日拍攝了照片，重點是火星北部“阿拉伯高地”（Arabia Terra）的Siloe Patera地區。
這些類似火山坑的地區發現於火星北部高地，科學家們認為，30多億年前，火星可能曾發生大規模火山噴發，火山灰和巖漿湧出地面，留下諸多痕跡。
Siloe Patera地區由兩個巨大的嵌套式火山坑組成。外面的火山坑長40公裏，寬30公裏，最深處達1750米。歐洲航天局稱，科學家們認為Siloe Patera以及阿拉伯高地的很多地方都是火山口，即火山坍塌的中心，並且這些火山可能都是超級火山。?[4]?
火星環境
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溫度
火星的軌道是橢圓形。因此，在接受太陽照射的地方，近日點和遠日點之間的溫差將近160攝氏度。這對火星的氣候產生巨大的影響。火星上的平均溫度大約為218K（開爾文，溫度單位，即從絕對零度-273.15℃開始的攝氏度）（-55℃，-67℉），但卻具有從冬天的140K（-133℃，-207℉）到夏日白天的將近300K（27℃，80℉）的跨度。盡管火星比地球小得多，但它的表面積卻相當於地球表面的陸地面積。
大氣
火星的大氣密度只有地球的大約1%，非常幹燥，溫度低，表面平均
火星
溫度零下55℃，水和二氧化碳易凍結。在火星的早期，它與地球十分相似。像地球壹樣，火星上幾乎所有的二氧化碳都被轉化為含碳的巖石。但由於缺少地球的板塊運動，火星無法使二氧化碳再次循環到它的大氣中，從而無法產生意義重大的溫室效應。因此，即使把它拉到與地球距太陽同等距離的位置，火星表面的溫度仍比地球上的冷得多。
火星的那層薄薄的大氣主要是由遺留下的二氧化碳（95.3%）加上氮氣（2.7%）、氬氣（1.6%）和微量的氧氣（0.15%）和水汽（0.03%）組成的。火星表面的平均大氣壓強僅為大約7毫巴（比地球上的1%還小），但它隨著高度的變化而變化，在盆地的最深處可高達9毫巴，而在奧林帕斯山脈的頂端卻只有1毫巴。但是它也足以支持偶爾整月席卷整顆行星的颶風和大風暴。火星那層薄薄的大氣層雖然也能制造溫室效應，但那些僅能提高其表面5℃的溫度，比我們所知道的金星和地球的少得多。
火星的兩極永久地被固態二氧化碳（幹冰）覆蓋著。這個冰罩的結構是層疊式的，它是由冰層與變化著的二氧化碳層輪流疊加而成。在北部的夏天，二氧化碳完全升華，留下剩余的冰水層。由於南部的二氧化碳從沒有完全消失過，所以我們無法知道在南部的冰層下是否也存在著冰水層（左圖）。這種現象的原因還不知道，但或許是由於火星赤道面與其運行軌道之間的夾角的長期變化引起氣候的變化造成的。或許在火星表面下較深處也有水存在。這種因季節變化而產生的兩極覆蓋層的變化使火星的氣壓改變了25%左右。（由海盜號測量出）。但是通過哈勃望遠鏡的觀察卻表明海盜號當時勘測時的環境並非是典型的情況。火星的大氣似乎比海盜號勘測出的更冷、更幹。
水
冰的存在
四季變化
1781年，天文學史上大名鼎鼎的天文學家威廉·赫歇爾，根據火星上那些標記隨著火星自轉而移動的方式，推斷火星的自轉軸也是傾斜的，而且傾斜的角度幾乎與地球自轉軸傾斜的角度相同。
火星(2張)
既然這樣，火星就應該像地球那樣有冬去春回，寒來暑往。
主要體現兩極冰蓋大小的變化，夏季冰蓋就縮小，冬天就擴大。
地球上壹年時間的長度是365.2422天，除了月球亦步亦趨地跟著地球繞太陽旋轉，年的長度相同外，在太陽系的其他天體上，年的長度是有差異的。在類地行星（水星、金星和火星稱為類地行星，它們自轉較慢，沒有衛星或衛星很少）中，火星上的壹年最為漫長，有687個地球日。既然火星自轉軸與地球自轉軸傾斜的程度幾乎相同，按說火星上的季節變化方式應與地球相同。但由於火星上每個季節的時間比地球上長壹倍，再加上火星比地球離太陽遠，所以火星上的每個季節都比地球上相同的季節要寒冷。另外，由於火星繞太陽公轉的橢圓軌道比地球橢圓軌道要扁，導致火星南北半球的四季差異比地球上更為顯著。由於同樣的原因，火星上四季長度的差異也比地球上四季長度的差異更大。地球上各個季節長度的差異最多不超過5%，而火星上北半球的春季竟比秋季長1/3左右。