در خلال تاریخ، آب و هوای زمین بار ها دستخوش تغییرات اساسی شده است. بین 800 تا 600 میلیون سال پیش در طی دوره ای به نام پیش کامبریان (Precambrian)، زمین تغیراتی فراوانی را با عنوان عصر یخبندان تجربه کرده است. آب و هوا به شدت سرد شده است و دانشمندان معتقدند که بخش عمده و یا همه زمین چندین بار یخ زده است. زمین شناسان تخمین می زنند که زمین تا کنون چهار بار یخ زده است. بیشتر اوقات، زمین بدون یخ بوده است. دو دوره یخبندان جزئی حدود 450 میلیون سال پیش و 250 میلیون سال پیش رخ داده اند. در چند میلیون سال اخیر دمای زمین سرد شده است. از حدود 2 میلیون سال پیش، با شروع دوره ای به نام پلیستوسن (Pleistocene) یا دوره چهارم زمین شناسی، تجمع و انباشته شدن یخ در قاره ها آغاز گردید.

قسمتهای جامد زمین از سنگهایی تشکیل می شوند که گاهی از یک نوع ماده معدنی و در اغلب موارد با ترکیبی از چندین نوع مختلف ماده معدنی به وجود آمده اند. زمین شناسان سنگ ها را بر اساس منشا آنها طبقه بندی کرده اند. سنگهای آتشفشانی، سنگهایی هستند که در اثر انجماد مواد مذاب شکل گرفته اند. سنگهای رسوبی، هنگامی به وجود می آیند که مواد شیمیایی حل شده یا ذرات سنگها ، توسط باد، آب و یا توده های یخ به صورن لایه لایه به مرور زمان رسوب کرده و جامد می شوند. سنگهای دگردیس نیز به سنگهایی گفته می شود که در اعماق پوسته زمین، تحت حرارت و فشار از نوعی به نوعی دیگر تبدیل می شوند.

سیاره زمین تنها ذره کوچکی از عالم است، اما خانه انسان و در واقع خانه ای برای تنها گونه های یافت شده حیات در کل جهان می باشد. حیوانات، گیاهان و دیگر ارگانیزم های حیات تقریبا در همه جای سطح زمین وجود دارند. آنها می توانند در روی زمین به حیات ادامه دهند چرا که این سیاره در فاصله مناسبی نسبت به خورشید قرار گرفته است. بیشتر گونه های حیات به گرما و نور خورشید برای ادامه زندگی خود نیاز دارند. اگر زمین اندکی به خورشید نزدیک تر بود گرما و حرارت زیاد آن همه این گونه ها را می سوزاند و اگر قدری از خورشید دورتر بود بر اثر کمبود انرژی خورشید حیات در روی آن از بین می رفت. برای ادامه حیات وجود آب نیز ضروری می باشد که زمین سرشار از آن است. آب بیشتر سطح زمین را پوشانده است.

در سطح مریخ، فشار جو عمدتا حدود تنها 7/0 کیلوپاسکال یعنی تقریبا 7/0 درصد فشار جوی سطح زمین می باشد. با تغییر فصل در مریخ این مقدار بین 20 تا 30 درصد دستخوش تغییر می گردد. در هر زمستان تغلیظ گاز دی اکسید کربن در قطبها منجر به کاخش میزان این گاز در اتمسفر می گردد. در نتیجه فشار هوا به شکل قابل ملاحظه ای کم می شود. متضاد این فرایند در فصل تابستان صورت می گیرد. علاوه بر تغییرات فصلی، در طی روز نیز بنا به تغییر شرایط آب و هوا فشار اتمسفر نیز تغییر می کند. این پدیده در سیاره زمین نیز رخ می دهد.

مریخ چهارمین سیاره از سمت خورشید در منظومه شمسی است. این سیاره یکی از همسایه های نزدیک زمین در فضا می باشد. مانند بقیه اجرام موجود در منظومه شمسی عمر مریخ نیز در حدود 6/4 بیلیون سال تخمین زده می شود. رومیان باستان به تقلید از یونانیان، نام خدای جنگ خود یعنی مارس را بر روی این سیاره گذاشتند. دلیل این نامگذاری رنگ سرخ تداعی کننده خون این سیاره است. سرخ بودن این سیاره به دلیل وجود مقادیر زیاد آهن در خاک آن می باشد.