對科學家們來說火星是一個難解之謎。它在很多方面，與地球有著明顯的差異。火星上寒冷、乾燥，只有稀薄的大氣層和微量的降水，而且寸草不生。按照我們的標準衡量，這裡是讓人難以想象的不毛之地。但是，在其它方面，火星與我們的世界也有很多相似之處。
例如，火星的內部結構由金屬核、矽酸鹽地幔和地殼組成，火星上也存在大量的水，但它們中的絕大部分集中在極地地區，以水冰的形式存在(在地表下有一個永久的凍土層)。但最讓人關注的是，火星上一天的時長與地球幾乎相同。
實際上，火星上的一天大約比地球長40分鐘。相比於太陽系中的其它天體，要麼一天時間非常短(木星自轉週期9小時，55分鐘，29.69秒)，要麼一天很漫長(金星上的晝夜交替是116天18小時)，火星與地球一天時長的相似性非常令人震驚。
在宣佈另一個星球上一天時間有多長之前，我們還需要解決一些事情。實際上，有兩種方法用來確定一個天體一天的時長，恆星日和太陽日，兩者都是天文學家用來確定時間流逝的。
恆星日VS太陽日
根據定義，子午線兩次對向同一恆星的時間間隔(某地經線連續兩次通過同一恆星與地心連線的時間間隔)叫做恆星日，恆星日是以遙遠的恆星為參考系是地球自轉360度的週期。在地球上，一個恆星日是23個小時，56分鐘，4.1秒。相比之下，在火星上，一個恆星日持續24小時，37分鐘，22秒。
太陽日，一個晝夜的週期。天文學上表示時間的單位，即以太陽的視圓面中心作參考點，日地中心連線連續兩次與某地經線相交的時間間隔。在地球上，一個平均太陽日的時間是24個小時。在火星上，一個太陽日持續24小時，39分鐘，35秒。四捨五入，所以我們說，地球上計算出的一天時間是24小時，而在火星上，每天24小時40分鐘。
季節變化
火星上也有與地球類似的季節更替。部分原因是，火星有一個傾斜的軸線，與軌道平面的傾角是25.19°(地球的傾角是23.44°)。還有一個原因，火星是偏心軌道，這意味著它與太陽的距離範圍是2.067億到2.492億公里。
距離的變化會導致顯著的溫度變化。火星的平均溫度為-46°(51°)，這個溫度範圍從冬天極地地區的-143°C(225.4°F)到夏季赤道附近正午時分的35°C(95°F)。在高溫下，液態水能夠在火星表面流動，雖然是間歇性的。
火星上也會下雪。在2008年NASA鳳凰號著陸器在這個星球的極地地區發現了水冰。這不是一個令人意外的發現，但是科學家們沒有觀察到降雪的雲層。這次降雪，結合土壤化學實驗，讓科學家們相信降雪的地點過去曾經有過溫暖溼潤的氣候。
然後在2012年，火星偵察軌道器獲得的資料顯示，火星南極地區發生了二氧化碳降雪。幾十年來，科學家們已經知道，乾冰存在於南極極地冰冠地區，也會有季節性的變化。這是首次發現這個有趣的現象，目前這仍然是我們太陽系降二氧化碳雪的唯一例子。
此外，由火星偵察軌道器，火星科學實驗室，火星軌道器任務(MOM)，火星大氣與揮發演化探測器(MAVEN)以及機遇號和好奇號火星車所做的最新調查，已經揭發了火星遙遠的時光中，那些令人驚訝的神祕過往。
首先，土壤樣本和軌道觀察器已經證實，大約37億年前，火星表面有大量的水存在，面積超過現在的大西洋。同時，火星表面和空間進行的大氣研究也證實了火星大氣層的存在，這個大氣層後來逐漸被太陽風剝離了。
天氣模式
像地球一樣，火星上也有極端天氣。在這個紅色星球上，常年刮各種型別的沙塵暴。這些風暴會蔓延上萬公里，偶爾也會有環繞整個星球的巨型沙塵暴，濃重的霧霾灰塵遮天蔽日。當發生巨型沙塵暴的時候，這些沙塵會阻礙對火星表面的直接觀測。
例子：當1971年火星水手9號探測器成為首個環繞火星軌道的航天器，它向地球發回的照片由於霧霾而模糊不清。整個星球被巨大的沙塵暴遮蔽，只能看到火星上的第一大火山，高達24千米的奧林匹斯山高出雲層的部分。這場風暴持續了整整一個月，水手9號試圖拍攝火星詳細影像的任務被迫延遲了。
然後在2001年6月9日，哈伯太空望遠鏡發現火星上的海拉斯盆地沙塵暴。到七月，風暴已經平息，但隨後又發展成為25年來最大的風暴。這次沙塵暴的規模非常大，業餘天文學家使用小型望遠鏡也能夠從地球上看到它。雲層將寒冷的火星大氣溫度升高到驚人的30攝氏度。
火星與地球還有一個共同的話題——全球變暖!就像地球上正在發生的變暖趨勢一樣，火星上的氣候變暖是由於空氣中的顆粒物質的出現，這些物質吸收了太陽的能量並向外輻射到大氣層，這導致了火星平均溫度上升。
當火星靠近太陽時，往往會發生這些沙塵暴，這是溫度升高引發了空氣和土壤變化的結果。由於土壤乾燥，它就很容易被氣流吹起，氣流是由於氣溫升高導致的壓力變化所觸發的。而沙塵暴又進一步導致了氣溫上升，所以你也可以這樣認為，火星有自己的“溫室效應”。
你可能會從以上列舉的事例中得出結論，火星是一個嚴酷的星球。知道“火星上一天有多長?”的答案，僅僅讓你初步了解那裡正在發生什麼。在一天結束的時候(不是雙關語)，火星上發生的很多事情與地球及其相似，許多人正在考慮有一天能夠在那裡生活。深刻地了解火星與地球的區別，以及我們能利用火星做什麼，才能實現移居火星。