La ciencia que estudia la superficie de Marte se llama
areografía (no confundir con aerografía), nombre que proviene de Ares (dios de
la guerra entre los griegos).
Marte es un planeta notablemente más pequeño que la Tierra. Sus
principales características, en proporción con las del globo terrestre, son las
siguientes: diámetro 53%, superficie 28%, masa 11%. Como los océanos cubren
alrededor del 70% de la superficie terrestre y Marte carece de mares, ambos
planetas poseen aproximadamente la misma cantidad de superficie pisable.
La superficie de Marte presenta características morfológicas
tanto de la Tierra como de la Luna: cráteres de impacto, campos de lava,
volcanes, cauces secos de ríos y dunas de arena. Su composición es fundamentalmente
basalto volcánico con un alto contenido en óxidos de hierro que proporcionan el
característico color rojo de la superficie. Por su naturaleza, se asemeja a la
limonita, óxido de hierro muy hidratado. Así como en las cortezas de la Tierra
y de la Luna predominan los silicatos y los aluminatos, en el suelo de Marte
son preponderantes los ferrosilicatos. Sus tres constituyentes principales son,
por orden de abundancia, el oxígeno, el silicio y el hierro. Contiene: 20,8% de
sílice, 13,5% de hierro, 5% de aluminio, 3,8% de calcio, y también titanio y
otros componentes menores.
Desde la Tierra, mediante telescopios, se observan unas
manchas oscuras y brillantes que no se corresponden a accidentes topográficos
sino que aparecen si el terreno está cubierto de polvo oscuro (manchas de
albedo). Éstas pueden cambiar lentamente cuando el viento arrastra el polvo. La
mancha oscura más característica es Syrtis Major, una pendiente menor del 1% y
sin nada resaltable.
La superficie de Marte presenta también unas regiones
brillantes de color naranja rojizo, que reciben el nombre de desiertos, y que
se extienden por las tres cuartas partes de la superficie del planeta, dándole
esa coloración rojiza característica. Estos desiertos en realidad se asemejan
más a un inmenso pedregal, ya que el suelo se halla cubierto de piedras, cantos
y bloques.
Un enorme escalón, cercano al ecuador, divide a Marte en dos
regiones claramente diferenciadas: un norte llano, joven y profundo y un sur
alto, viejo y escarpado, con cráteres similares a las regiones altas de la
Luna. En contraste, el hemisferio norte tiene llanuras mucho más jóvenes, y con
una historia más compleja. Parece haber una brusca elevación de varios
kilómetros en el límite. Las razones de esta dicotomía global son desconocidas.
Hay cráteres de impacto distribuidos por todo Marte, pero en
el hemisferio sur hay una vieja altiplanicie de lava basáltica semejante a los
mares de la Luna, sembrada de cráteres de tipo lunar. Sin embargo el aspecto
general del paisaje marciano difiere al que presenta nuestro satélite como
consecuencia de la existencia de atmósfera. En concreto, el viento cargado de
partículas sólidas produce una ablación que, en el curso de los tiempos
geológicos, ha arrasado muchos cráteres. Éstos son, por consiguiente, mucho
menos numerosos que en la Luna y la mayor parte de ellos tienen las murallas
más o menos desgastadas por la erosión. Por otra parte, los enormes volúmenes
de polvo arrastrados por el viento cubren los cráteres menores, las
anfractuosidades del terreno y otros accidentes poco importantes del relieve.
Entre los cráteres de impacto destacados del hemisferio sur está la cuenca de
impacto Hellas Planitia, con 6 km de profundidad y 2000 km de diámetro. Muchos
de los cráteres de impacto más recientes tienen una morfología que sugiere que
la superficie estaba húmeda o llena de barro cuando ocurrió el impacto.
El campo magnético marciano es muy débil, con un valor de
unas 2 milésimas del terrestre y polaridad invertida respecto a la de la
Tierra.
Una característica del hemisferio norte, es la existencia de
un enorme abultamiento que contiene el complejo volcánico de Tharsis. En él se
encuentra el Monte Olimpo, el mayor volcán del Sistema Solar. Tiene una altura
de 25 km (más de dos veces y media la altura del Everest sobre un globo mucho
más pequeño que el de la Tierra) y su base tiene una anchura de 600 km. Las
coladas de lava han creado un zócalo cuyo borde forma un acantilado de 6 km de
altura. Hay que añadir la gran estructura colapsada de Alba Patera. Las áreas
volcánicas ocupan el 10% de la superficie del planeta. Algunos cráteres
muestran señales de reciente actividad y tienen lava petrificada en sus
laderas. A pesar de estas evidencias, no fue hasta mayo de 2007 cuando el
Spirit, descubrió, con un grado alto de certeza, el primer depósito volcánico
signo de una antigua actividad volcánica en la zona denominada Home Plate, (una
zona con lecho rocoso de unos dos metros de altura y fundamentalmente
basáltica, que debió formarse debido a flujos de lava en contacto con el agua
líquida), situada en la base interior del cráter Gusev. Una de las mejores
pruebas es la que los investigadores llaman "bomb sag" (la marca de
la bomba). Cuando se encuentran la lava y el agua, la explosión lanza trozos de
roca por el aire. Uno de esos trozos que explotan en el aire vuelve a caer y se
encaja en depósitos más blandos.
Cercano al Ecuador y con una longitud de 2.700 km, una
anchura de hasta 500 km y una profundidad de entre 2 y 7 km, Valles Marineris
es un cañón que deja pequeño al Cañón del Colorado. Se formó por el hundimiento
del terreno a causa de la formación del abultamiento de Tharsis.
Hay una clara evidencia de erosión en varios lugares de
Marte tanto por el viento como por el agua. Existen en la superficie largos
valles sinuosos que recuerdan lechos de ríos (actualmente secos pues el agua
líquida no puede existir en la superficie del planeta en las actuales
condiciones atmosféricas). Esos inmensos valles pueden ser el resultado de
fracturas a lo largo de las cuales han corrido raudales de lava y, más tarde,
de agua.
La superficie del planeta conserva verdaderas redes
hidrográficas, hoy secas, con sus valles sinuosos entallados por las aguas de
los ríos, sus afluentes, sus brazos, separados por bancos de aluviones que han
subsistido hasta nuestros días. Todos estos detalles de la superficie sugieren
un pasado con otras condiciones ambientales en las que el agua causó estos
lechos mediante inundaciones catastróficas. Algunos sugieren la existencia, en
un pasado remoto, de lagos e incluso de un vasto océano en la región boreal del
planeta. Todo parece indicar que fue hace unos 4.000 millones de años y por un
breve período, en la denominada era Noeica.
Al igual que la Luna y Mercurio, Marte no presenta tectónica
de placas activa, como la Tierra. No hay evidencias de movimientos horizontales
recientes en la superficie tales como las montañas por plegamiento tan comunes
en la Tierra. No obstante la Mars Global Surveyor en órbita alrededor de Marte
ha detectado en varias regiones del planeta extensos campos magnéticos de baja
intensidad. Este hallazgo inesperado de un probable campo magnético global,
activo en el pasado y hoy desaparecido, puede tener interesantes implicaciones
para la estructura interior del planeta.