Mars on halkaisijaltaan noin puolet Maan koosta ja sen ilmakehä on paljon ohuempi ja ilmakehän tilavuus alle 1% Ilmakehän koostumus on myös merkittävästi erilainen: pääasiassa hiilidioksidipohjainen, kun taas maapallolla on runsaasti typpeä ja happea. Ilmapiiri on kehittynyt: pinnalla olevat todisteet viittaavat siihen, että Mars oli aikoinaan paljon lämpimämpi ja kosteampi.
Ymmärtäminen, olisiko elämää voinut koskaan olla olemassa tällaisissa olosuhteissa, on yksi Marsin etsinnän kuumista aiheista ja ESA –Roscosmos ExoMars -tehtävä. ExoMars Trace Gas Orbiter pystyy haistamaan planeetan hivekaasujen koostumuksen – jotka muodostavat alle yhden tilavuusprosentin planeetan ilmakehästä – minuuttimäärinä. Vaikka metaani muodostaa hyvin pienen määrän koko ilmakehän inventaariosta, varsinkin metaanilla on keskeisiä vihjeitä planeetan nykyiseen aktiivisuustilaan.
Maapallolla elävät organismit vapauttavat suuren osan planeetan metaanista. Se on myös luonnossa esiintyvien hiilivetykaasusäiliöiden pääkomponentti, ja vaikutuksen antavat myös tulivuoren ja hydroterminen aktiivisuus. Luonnonbiologialla on keskeinen rooli maan metaanituotannossa, mikä vahvistaa metaanin olemassaoloa Marsilla ja erottaa sen mahdolliset lähteet, on ExoMars Trace Gas Orbiterin ensisijainen tavoite.
Planeetat tässä kuvassa ei ole mittakaavaa. Marsin ilmakehän arvot mitataan NASA: n Curiosity roverilla.