Mars n'est pas n'importe quel corps céleste, il est devenu un objet géologique et géographique.

En dehors de la Terre, Mars est maintenant la planète qui est le corps céleste le plus connu. C'est parce qu'il est le plus accessible et le plus semblable à la Terre.

Mars est semblable à la Terre en ce sens que c'est une planète rocheuse qui a été formée près de la Terre, en même temps, avec le même matériel et dans la zone habitable du Soleil (même si située à sa marge). La différence est principalement sa masse et cela a eu des conséquences très importantes. Après la brillante démonstration de l’astrophysicien Alessandro Morbidelli, la plupart des gens s'accordent sur son hypothèse selon laquelle la planète gazeuse géante Jupiter a commencé son accrétion au-delà de la ligne de glace (à environ 3,5 UA) avant que les planètes du système solaire interne commencent à agréger leur propre matière. Quand elle fut assez massive, elle commença à spiraler lentement vers le soleil dans le processus d'absorption de la matière dans sa sphère de Hill. Elle le fit en attirant Saturne dans son sillage (envoie de matière dans sa direction dans le cadre d’une résonance orbitale favorable) et c'est seulement lorsque les deux planètes entrèrent dans une autre résonance les stabilisant, que le couple repartit vers l'extérieur du système. À ce moment-là, Jupiter avait atteint une distance de 1,5 UA au Soleil, près de l'endroit où Mars évoluerait par la suite et une grande partie de la matière qui aurait pu être utilisée par Mars pour grandir avait été avalée par « le monstre ». Si Saturne n’avait pas en quelque sorte « retenu » Jupiter, il n’y aurait pas de planète rocheuse dans notre système solaire intérieur, seulement comme dans beaucoup de système stellaire, un Jupiter chaud orbitant très près de son étoile. Quand Mars se constitua, il ne put que prendre la matière qui restait à sa distance du Soleil. Le résultat est que la masse de Mars n'est qu'un dixième de celle de la Terre (ou de Vénus).

Les conséquences sont nombreuses:
Premièrement, la quantité de matières radioactives en désintégration à l'intérieur de la planète (thorium, potassium et uranium) est moins importante qu'elle aurait dû l'être et la chaleur produite par cette désintégration a été moins élevée; en conséquence, la planète s'est refroidie plus vite que la Terre et sa croûte s'est épaissie plus rapidement; deuxièmement, l'attraction gravitationnelle générée par la masse a été plus faible; par conséquent, la planète a perdu la majeure partie de son atmosphère rapidement. Elle était déjà à peu près la même qu'aujourd'hui il y a environ 4 milliards d'années. De nombreux épisodes volcaniques subséquents ont restitué périodiquement une atmosphère relativement importante, mais lorsque le volcanisme s'est calmé (relativement plus rapidement que sur Terre en raison de la croûte épaisse), il y a environ 3,5 milliards d'années, le volume et le niveau de pression atmosphériques sont restés faibles la plupart du temps. Une basse pression signifie une possibilité très limitée d'eau liquide et des radiations abondantes atteignant le sol. La faible gravité eu une autre conséquence négative: elle a attiré probablement moins d'astéroïdes et de comètes chargées de glace ; il en est résulté moins d'eau au sol. Cela signifie que la teneur en eau (non recyclée par la tectonique des plaques) de la planète était peut-être moins importante que celle de la Terre, ce qui a induit moins de ductilité de la croûte et une très courte période de tectonique de plaques flottant sur le magma du manteau.

Sans tectonique des plaques, les roches ne purent être malaxées, enrichies et renouvelées en permanence, et le volcanisme dut être plus catastrophique que permanent et plus stable géographiquement (Tharsis) que sur Terre puisqu’il était très difficile à la lave de trouver un chemin jusqu’à la surface.

L'avantage pour nous est que, après une période relativement courte (quelques centaines de millions d'années) pendant laquelle Mars a été recouverte d'eau liquide sous une atmosphère assez épaisse, elle est devenue aride, sauf pour des réveils de plus en plus exceptionnels, et qu’elle maintient l'image d’une terre ancienne très peu modifiée par l'érosion (en dehors d’un volcanisme intermittent et d’une érosion éolienne constante).

Aujourd'hui, Mars présente deux régions assez différentes en raison d'une spectaculaire "dichotomie crustale" (peut-être l’accrétion d’un dernier planétoïde géant non complétement répandu à sa surface). En gros, la surface de l'hémisphère Nord est lisse et se trouve à plusieurs kilomètres (jusqu'à plus de 4 km) sous le niveau d'altitude moyen, le « datum » («niveau de référence»). Il est le plus souvent couvert de lave (il y a d'énormes volcans à la périphérie du datum) et de débris provenant d'inondations catastrophiques venus par de gigantesques failles et fleuves ayant leur sources dans les Southern Highlands. La surface de l'hémisphère Sud est beaucoup plus élevée que le datum et elle est très cratérisée et beaucoup plus ancienne. C'est donc dans l'hémisphère Sud que l'on peut trouver la plus grande partie de la plus ancienne surface de Mars (plus de 3,5 milliards d’années), celle qui reste un témoignage de l'époque où il y avait de l'eau liquide sur la planète pendant de très longues périodes de temps. Il existe même des zones où des champs magnétiques fossiles peuvent encore être observés. Malheureusement les hautes-terres sont plus difficiles d'accès (à partir de l’espace) que les basses-terres parce que le terrain est couvert d'obstacles (cratères) et étant plus élevées, elles sont recouvertes d'une atmosphère plus mince, offrant moins de capacité de portance aux vaisseaux qui viennent de la Terre.

Avec moins de pression intérieure, probablement pas de noyau solide (seulement liquide, à confirmer par la mission InSight) la planète n’a pu générer un champ magnétique global très longtemps. Les conséquences sont que les radiations solaires ont un accès plus facile à la surface que sur Terre et la stérilise depuis des milliards d'années (sauf par intermittence).

Pour les futurs astronautes, une caractéristique positive est la présence de glace permanente recouverte d'une fine couche de régolite dans de nombreuses régions de la planète, même dans la zone intertropicale. Ceci est dû au fait que la planète n'est pas stabilisée comme la Terre par une Lune importante et qu'elle change souvent d'obliquité, probablement tous les 120.000 à 140.000 ans environ. Il n'y aura pas besoin d'aller aux pôles pour trouver de la glace!