dióxido de carbono constitui 95,3 por cento da atmosfera em Peso (ver a tabela), nove vezes a quantidade agora na atmosfera muito mais massiva da Terra. Grande parte do dióxido de carbono da terra, no entanto, é quimicamente bloqueado em rochas sedimentares; a quantidade na atmosfera marciana é menos de um milésimo do total terrestre. O equilíbrio da atmosfera marciana consiste de nitrogênio molecular, vapor de água e gases nobres (argônio, néon, krypton e xenônio)., Existem também vestígios de gases que foram produzidos a partir dos constituintes primários por reações fotoquímicas, geralmente altas na atmosfera; estes incluem oxigênio molecular, monóxido de carbono, óxido nítrico, e pequenas quantidades de ozônio.a atmosfera mais baixa fornece gás à ionosfera do planeta, onde as densidades são baixas, as temperaturas elevadas e os componentes separados por difusão de acordo com suas massas. Vários constituintes no topo da atmosfera são perdidos para o espaço, o que afeta a composição isotópica dos gases restantes., Por exemplo, como o hidrogênio é perdido preferencialmente sobre seu isótopo deutério mais pesado, a atmosfera de Marte contém cinco vezes mais deutério do que a da Terra. A atmosfera marciana está efetivamente saturada com vapor de água, mas não há água líquida presente na superfície., A temperatura e a pressão do planeta são tão baixas que as moléculas de água só podem existir como gelo ou vapor. Pouca água é trocada diariamente com a superfície, apesar das temperaturas muito frias da superfície durante a noite.
NASA / JPL
vapor de água é misturado uniformemente até altitudes de 10-15 km (6-9 milhas) e mostra fortes gradientes latitudinais que dependem da estação. As maiores mudanças ocorrem no hemisfério norte. Durante o verão, no norte, o desaparecimento completo da tampa de dióxido de carbono deixa para trás uma tampa de água-gelo. A sublimação da água do casquilho residual resulta num forte gradiente de concentração norte-sul de vapor de água na atmosfera., No sul, onde uma pequena tampa de dióxido de carbono permanece no verão e apenas uma pequena quantidade de gelo de água foi detectada, um forte gradiente de vapor de água não se desenvolve normalmente na atmosfera.
NASA/JPL/Malin Space Science Systems
acredita-se que o vapor de água atmosférico esteja em contacto com um reservatório muito maior no solo marciano., Camadas subsuperfícies de gelo parecem ser onipresentes em Marte a latitudes poleward de 40°; As temperaturas muito baixas da subsuperfície impediriam o gelo de sublimar. A sonda Mars Odyssey de 2001 confirmou que o gelo está presente a menos de um metro da superfície em latitudes superiores a 60°, e a sonda Phoenix encontrou gelo abaixo da superfície a 68° N, mas não se sabe até que ponto a camada de gelo se estende. Imagens tiradas pela Mars Reconnaissance Orbiter mostraram novas crateras de impacto em latitudes entre 40° N e 60° N que expuseram o gelo de água abaixo da superfície até uma profundidade de 74 cm., Em contraste, em baixas latitudes o gelo é instável, e qualquer gelo presente no solo tenderia a sublimar-se para a atmosfera.
Isotópica medições sugerem que maiores quantidades de dióxido de carbono, nitrogênio e argônio estavam presentes na atmosfera no passado, e que Marte pode ter perdido muito de seu inventário de substâncias voláteis no início de sua história, quer para o espaço ou para a terra (por exemplo, trancado quimicamente em rochas)., Marte já teve uma atmosfera muito mais espessa que foi perdida para o espaço através do vento solar e da radiação ultravioleta do sol, que foram muito mais intensos no início do sistema solar.
metano também foi detectado na atmosfera de Marte. O rover Curiosity observou uma variação sazonal no metano, mas medições de orbitadores mostraram apenas variações esporádicas ou mesmo uma ausência completa de metano. Esta contradição sugere que algum processo remove o metano observado perto da superfície antes que se espalhe através da atmosfera., Vulcões e meteoritos foram descartados como origens do metano, que deixa reações químicas entre a rocha e a água ou metabolismo por possíveis microorganismos marcianos como possíveis fontes.
