对科学家们来说火星是一个难解之谜。它在很多方面，与地球有着明显的差异。火星上寒冷、干燥，只有稀薄的大气层和微量的降水，而且寸草不生。按照我们的标准衡量，这里是让人难以想象的不毛之地。但是，在其它方面，火星与我们的世界也有很多相似之处。

火星

例如，火星的内部结构由金属核、硅酸盐地幔和地壳组成，火星上也存在大量的水，但它们中的绝大部分集中在极地地区，以水冰的形式存在(在地表下有一个永久的冻土层)。但最让人关注的是，火星上一天的时长与地球几乎相同。

实际上，火星上的一天大约比地球长40分钟。相比于太阳系中的其它天体，要么一天时间非常短(木星自转周期9小时，55分钟，29.69秒)，要么一天很漫长(金星上的昼夜交替是116天18小时)，火星与地球一天时长的相似性非常令人震惊。

在宣布另一个星球上一天时间有多长之前，我们还需要解决一些事情。实际上，有两种方法用来确定一个天体一天的时长，恒星日和太阳日，两者都是天文学家用来确定时间流逝的。

恒星日VS太阳日

根据定义，子午线两次对向同一恒星的时间间隔(某地经线连续两次通过同一恒星与地心连线的时间间隔)叫做恒星日，恒星日是以遥远的恒星为参考系是地球自转360度的周期。在地球上，一个恒星日是23个小时，56分钟，4.1秒。相比之下，在火星上，一个恒星日持续24小时，37分钟，22秒。

火星

太阳日，一个昼夜的周期。天文学上表示时间的单位，即以太阳的视圆面中心作参考点，日地中心连线连续两次与某地经线相交的时间间隔。在地球上，一个平均太阳日的时间是24个小时。在火星上，一个太阳日持续24小时，39分钟，35秒。四舍五入，所以我们说，地球上计算出的一天时间是24小时，而在火星上，每天24小时40分钟。

季节变化

火星上也有与地球类似的季节更替。部分原因是，火星有一个倾斜的轴线，与轨道平面的倾角是25.19°(地球的倾角是23.44°)。还有一个原因，火星是偏心轨道，这意味着它与太阳的距离范围是2.067亿到2.492亿公里。

火星

距离的变化会导致显著的温度变化。火星的平均温度为-46°(51°)，这个温度范围从冬天极地地区的-143°C(225.4°F)到夏季赤道附近正午时分的35°C(95°F)。在高温下，液态水能够在火星表面流动，虽然是间歇性的。

火星上也会下雪。在2008年NASA凤凰号着陆器在这个星球的极地地区发现了水冰。这不是一个令人意外的发现，但是科学家们没有观察到降雪的云层。这次降雪，结合土壤化学实验，让科学家们相信降雪的地点过去曾经有过温暖湿润的气候。

然后在2012年，火星侦察轨道器获得的数据显示，火星南极地区发生了二氧化碳降雪。几十年来，科学家们已经知道，干冰存在于南极极地冰冠地区，也会有季节性的变化。这是首次发现这个有趣的现象，目前这仍然是我们太阳系降二氧化碳雪的唯一例子。

火星

此外，由火星侦察轨道器，火星科学实验室，火星轨道器任务(MOM)，火星大气与挥发演化探测器(MAVEN)以及机遇号和好奇号火星车所做的最新调查，已经揭发了火星遥远的时光中，那些令人惊讶的神秘过往。

首先，土壤样本和轨道观察器已经证实，大约37亿年前，火星表面有大量的水存在，面积超过现在的大西洋。同时，火星表面和空间进行的大气研究也证实了火星大气层的存在，这个大气层后来逐渐被太阳风剥离了。