Marte è il quarto pianeta del sistema solare in ordine di distanza dal Sole; è visibile a occhio nudo ed è uno dei pianeti di tipo terrestre (roccioso) come Mercurio, Venere e la Terra ( di distanza dal Sole). Chiamato pianeta rosso per via del suo colore caratteristico causato dalla grande quantità di ossido di ferro che lo ricopre, Marte prende il nome dall'omonima divinità della mitologia romana e il suo simbolo astronomico è la rappresentazione stilizzata dello scudo e della lancia del dio (; Unicode: ♂).

Pur presentando temperature medie superficiali piuttosto basse (tra ) e un'atmosfera molto rarefatta, è il pianeta più simile alla Terra tra quelli del sistema solare. Le sue dimensioni sono intermedie tra quelle del nostro pianeta e quelle della Luna, e l'inclinazione del suo asse di rotazione e la durata del giorno sono molto simili a quelle terrestri. La sua superficie presenta formazioni vulcaniche, valli, calotte polari e deserti sabbiosi, e formazioni geologiche che vi suggeriscono la presenza di un'idrosfera in un lontano passato. La superficie del pianeta appare fortemente craterizzata, a causa della quasi totale assenza di agenti erosivi (principalmente, l'attività geologica, atmosferica e idrosferica) e dalla totale assenza di attività tettonica delle placche capace di formare e poi modellare le strutture tettoniche. La bassissima densità dell'atmosfera non è poi in grado di consumare buona parte delle meteore, che pertanto raggiungono il suolo con maggior frequenza che non sulla Terra. Tra le formazioni geologiche più notevoli di Marte si segnalano: l'Olympus Mons, o monte Olimpo, il vulcano più grande del sistema solare (alto ); le Valles Marineris, un lungo canyon notevolmente più esteso di quelli terrestri; e un enorme cratere sull'emisfero boreale, ampio circa il 40% dell'intera superficie marziana.

All'osservazione diretta, Marte presenta variazioni di colore, imputate storicamente alla presenza di vegetazione stagionale, che si modificano al variare dei periodi dell'anno; ma successive osservazioni spettroscopiche dell'atmosfera hanno da tempo fatto abbandonare l'ipotesi che vi potessero essere mari, canali e fiumi oppure un'atmosfera sufficientemente densa. La smentita finale arrivò dalla missione Mariner 4, che nel 1965 mostrò un pianeta desertico e arido, animato da tempeste di sabbia periodiche e particolarmente violente. Le missioni più recenti hanno evidenziato la presenza di acqua ghiacciata.

Intorno al pianeta orbitano due satelliti naturali, Fobos e Deimos, di piccole dimensioni e dalla forma irregolare.

Osservazione

A occhio nudo Marte solitamente appare di un marcato colore giallo, arancione o rossastro e per luminosità è il più variabile nel corso della sua orbita tra tutti i pianeti esterni: la sua magnitudine apparente infatti passa da un minimo +1,8 fino a un massimo di all'opposizione perielica (anche chiamata grande opposizione). A causa dell'eccentricità orbitale la sua distanza relativa varia a ogni opposizione determinando piccole e grandi opposizioni, con un diametro apparente da 13,5 a 25,1 secondi d'arco. Il 27 agosto 2003 alle 9:51:13 UT Marte si è trovato vicino alla Terra come mai in quasi : . Ciò è stato possibile perché Marte si trovava a un giorno dall'opposizione e circa a tre giorni dal suo perielio, cosa che lo rese particolarmente visibile dalla Terra. Tuttavia questo avvicinamento è solo di poco inferiore ad altri. Ad esempio il 22 agosto 1924 la distanza minima fu di e si prevede che il 24 agosto 2208 sarà di . Il massimo avvicinamento di questo millennio avverrà invece l'8 settembre 2729, quando Marte si troverà a dalla Terra.

Con l'osservazione al telescopio sono visibili alcuni dettagli caratteristici della superficie, che permisero agli astronomi dal sedicesimo al ventesimo secolo di speculare sull'esistenza di una civiltà organizzata sul pianeta. Basta un piccolo obiettivo da per risolvere macchie chiare e scure sulla superficie e le calotte polari; già con un 100 millimetri si può riconoscere il Syrtis Major Planum. L'aiuto di filtri colorati permette inoltre di delineare meglio i bordi tra regioni di diversa natura geologica. Con un obiettivo da 250 mm e condizioni di visibilità ottimali sono visibili i caratteri principali della superficie, i rilievi e i canali. La visione di questi dettagli può essere parzialmente oscurata da tempeste di sabbia su Marte che possono estendersi fino a coprire tutto il pianeta.

L'avvicinarsi di Marte all'opposizione comporta l'inizio di un periodo di moto retrogrado apparente, durante il quale, se ci si riferisce alla volta celeste, il pianeta appare in moto nel verso opposto all'ordinario (quindi da est verso ovest anziché da ovest verso est) con la sua orbita che sembra formare un 'cappio' (in inglese "loop"); il moto retrogrado di Marte dura mediamente 72 giorni.

Storia delle osservazioni Dopo Venere e Giove, Marte è il pianeta più facilmente individuabile dalla Terra per via della grande luminosità relativa e del caratteristico colore rosso. Nonostante non si consideri la notte dei tempi, i primi a osservare dettagliatamente Marte furono gli Egizi. Informazioni dettagliate su Marte ci arrivano dai Babilonesi. Indiani e Cinesi fecero altrettanti dettagliati studi. Le popolazioni di cultura etrusco-greco-romana lo associavano all'immagine di Maris/Ares/Marte, dio della guerra. Tra i primi a descrivere delle osservazioni di Marte si ricorda Aristotele, il quale ne notò anche il passaggio dietro alla Luna. ottenendo così una prova empirica della concezione di un universo geocentrico con la Terra al centro del sistema al posto del Sole. Il 13 ottobre 1590 Michael Maestlin osservò l'unica occultazione documentata di Marte da Venere presso la città tedesca di Heidelberg. Nel 1609 Galileo fu il primo uomo a puntare un telescopio verso Marte.

Fu solo sul finire del XIX secolo che attente osservazioni e il miglioramento della tecnologia permisero di ottenere una visione sufficientemente nitida da distinguere le caratteristiche del suolo marziano. Il 5 settembre 1877 si verificò un'opposizione perielica e in quell'anno l'astronomo italiano Giovanni Schiaparelli, in quel momento a Milano, utilizzò un telescopio di per disegnare la prima mappa dettagliata di Marte la cui nomenclatura è ancora quella ufficiale. Ne risultarono strutture che l'astronomo definì "canali" (successivamente fu dimostrato che si trattava di illusioni ottiche) in quanto la superficie del pianeta presentava diverse lunghe linee alle quali egli attribuì nomi di celebri fiumi terrestri..

L'errata traduzione in inglese del termine "canali" usato nei lavori di Schiaparelli (venne usato il termine canal, ovvero "canale artificiale", piuttosto che il generico channel) portò il mondo scientifico a credere che su Marte vi fossero canali irrigui artificiali, mentre effettivamente lo scienziato aveva solo parlato di grandi solchi sulla superficie. Influenzato da queste traduzioni l'astronomo statunitense Percival Lowell fondò un osservatorio, l'osservatorio Lowell, dotato di un telescopio di che venne usato nella particolarmente favorevole opposizione del 1894 e nelle successive. Pubblicò diversi libri su Marte e le sue teorie sull'esistenza di vita sul pianeta, basate anche sull'origine artificiale dei canali, ebbero una notevole influenza sull'opinione pubblica. Tra gli astronomi che osservarono gli ormai caratteristici canali marziani si ricordano inoltre Henri Joseph Perrotin e Louis Thollon di Nizza. Nacque in quel periodo l'immagine di un mondo vecchio (contrapposto a una Terra di mezza età e a Venere primitiva), dove la siccità aveva costretto la matura civiltà marziana a immense opere di canalizzazione: un topos che avrà notevole successo in fantascienza.

Per lungo tempo si ritenne che Marte fosse un pianeta coperto di vegetazione e alcuni mari: i cambiamenti stagionali di Marte infatti causavano una riduzione delle calotte polari d'estate e creavano ampie macchie scure sulla sua superficie. Tuttavia le osservazioni al telescopio non erano in grado di confermare tali speculazioni: al progredire della qualità dei telescopi si assisteva infatti a una riduzione dei canali, finché nel 1909 Camille Flammarion, con un telescopio di , osservò disegni irregolari ma nessun canale.

La stagionalità marziana fu d'ispirazione, nonostante l'inesistenza di prove, per teorie sulla possibile struttura dell'ecosistema di Marte addirittura fino agli anni sessanta del XX secolo. In rinforzo a tali tesi vennero presentati anche scenari dettagliati riguardanti il metabolismo e i cicli chimici dello stesso.

I progressi nell'osservazione spaziale consentirono inoltre la scoperta dei due satelliti naturali, Fobos e Deimos, probabilmente asteroidi catturati dalla gravità del pianeta. L'esistenza di tali satelliti era già stata postulata da tempo, tanto che oltre un secolo e mezzo prima Jonathan Swift ne citava alcuni dati orbitali approssimativi ne I viaggi di Gulliver.

Le aspettative del grande pubblico vennero disattese quando, nel 1965, la sonda Mariner 4 raggiunse per la prima volta il pianeta non rilevando segni di costruzioni. Il primo atterraggio di sonde automatiche avvenne undici anni dopo con le missioni Viking I e II; vennero effettivamente rilevate tracce di vita ma non vennero poi rilevati composti organici al carbonio in superficie, e quindi i test sulla vita vennero scartati come errati (dalla successiva scoperta della presenza di composti organici si sono poi aperte discussioni e dubbi). Dal finire dello scorso secolo Marte è stato nuovamente meta di numerose sonde, statunitensi ed europee, che hanno portato a un significativo miglioramento delle conoscenze sul pianeta; grazie alla missione Mars Global Surveyor, terminata verso la fine del 2006, si sono ottenute infatti mappe molto dettagliate dell'intera superficie di Marte. Nel 2005 l'amministrazione statunitense ha infine commissionato alla NASA gli studi per una possibile missione umana fino a Marte.

Esplorazione di Marte

Numerose sono state le missioni verso Marte intraprese da Unione Sovietica, Stati Uniti, Europa, Giappone e Cina per studiarne la geologia, l'atmosfera e la superficie.

Circa metà delle missioni tuttavia sono risultate degli insuccessi costituiti da perdite e da vari inconvenienti tecnici. Anche per questo motivo il pianeta conserva il suo fascino, il suo mistero e, più in generale, un'ulteriore motivazione per proseguire le ricerche. Le probabilità di trovare tracce di vita su questo pianeta, così come esso ci appare, sono estremamente ridotte; tuttavia, se fosse confermata la presenza di acqua in tempi remoti, aumenterebbero le probabilità di trovare tracce di vita passata.

Le missioni spaziali sono vincolate a finestre di lancio di 2-3 mesi ogni 780 giorni, corrispondente al periodo sinodico..

Missioni passate