L’atmosphère de Mars est mince, en moyenne 125 fois moins grande que sur Terre. Par conséquent, l’eau ne peut exister à la surface de la planète car la pression est faible.

Mars a un diamètre environ deux fois inférieur à celui de la Terre. De plus, la masse de la planète Mars est environ 10 fois inférieure à celle de la Terre. Par conséquent, la force d’attraction est beaucoup plus faible sur la planète rouge :

Avec les données de chaque planète on trouve finalement que la Terre a une force d’attraction environ 2 fois et demi plus grande que celle de Mars. Ceci a pour conséquences de retenir une atmosphère et d’affaiblir la pression centrale de Mars.

Par exemple, en supposant que les deux planètes sont en équilibre hydrostatique. Et que la pression à leur surface est nulle, on peut estimer leur pression centrale et les comparer.

Avec M, , R les masse, masse volumique et rayon de la planète.

On trouve que la pression centrale est d’autant plus grande que la planète est plus massive et plus précisément pour les planètes qui nous intéressent, on trouve :

De plus, on connaît la l’équation d’état des gaz parfaits :

PV = nRT

P : Pression du gaz (Pa)

V : Volume du gaz (m3)

n : Quantité de matière du gaz (mol)

R : Constante molaire des gaz parfaits avec R = 8,314

T : Température absolue (K)

On en déduit que dans les conditions martiennes, si on augmente la température alors la pression et le volume de l’atmosphère grandiront. La température moyenne d’une planète isolée dans l’espace, comme la Terre, dépend de l’énergie du rayonnement solaire visible qu’elle absorbe et de rayonnement infrarouge qu’elle émet. Cette émission est d’autant plus grande que la température de la planète est élevée. Si on ajoute dans l’atmosphère de la planète un gaz susceptible d’absorber le rayonnement infrarouge qu’elle émet, la température va croître pour compenser cette absorption. C’est ce que