地球是太阳系的第三颗行星，火星则位于地球的外侧，是太阳系的第四颗行星。因为自然环境与地球相似，火星又被称作地球的“姊妹星”。实际上，地球要比火星大得多。地球半径是6378公里，火星半径仅为3398公里，大致是地球的一半，体积则是地球的1/7。火星的表面积，与地球的陆地面积差不多。
假如站在火星表面，会发现这里的地形地貌与地球非常相似。事实上，作为类地行星，火星同样具备核、幔、壳等内部构造，这里分布着高原、平原、峡谷和火山。其中高于1万米的大山就有好几座，最高峰奥林匹斯山高达2万米左右，是珠穆朗玛峰高度的2倍多。还有一个水手大峡谷，长度相当于横贯中国东西部。
火星上也有四季更替。只不过，如果用地球日来换算的话，火星上一年大约有23个月。这是因为地球环绕太阳一周需要约365天，火星绕太阳一周则为687天。郑永春说，如果在火星上过日子的话，每天的昼夜长短跟地球上差不多，火星的一天是24小时39分35秒，比地球长了近40分钟。
像地球一样，火星也有大气，可惜密度仅为地球的1%，约相当于地球上33千米高处的大气密度，极为稀薄，成分以二氧化碳为主。对于喜欢看云的人来说，到火星上恐怕会失望。火星的天空大多数万里无云，偶尔会有云层出现，但是颜色偏白、厚度较薄，像我们熟悉的地球卷云。
火星表面的重力约为地球表面的0.38，没有全球性的磁场，磁场强度只有地球的1%。
事实上，人们对这颗红色星球格外青睐的重要原因，是在这里发现了有水存在的明确证据。有水，就代表着生命存在的可能。根据航天器的探测结果，清晰可知火星拥有海岸线和湖泊的遗迹、干涸的河道、冲积扇等流水地貌，这些都表明火星在历史上曾经有大规模的液态水。目前，尽管没有探测器发现肉眼可见的液态水，但在火星地下已经发现了盐度极高的卤水。2018年，有科学家宣布在火星南极冰盖下发现了盐水湖存在的证据。
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