質量、引力、磁場等等多種因素，火星質量太小，引力不足以束縛大氣層中的分子。火星磁場微弱，太陽風中的多數帶電粒子可以進入火星大氣層中，并激發大氣層中的分子能量，從而導致分子快速逃逸到外太空去。除了這些，還有很多因素，本文將為您解答。

火星大氣層

火星的大氣層主要成分是二氧化碳。火星表面的平均大氣壓約為600帕，地球平均海平面氣壓約為101.3千帕。其范圍從最低的奧林帕斯山頂的30帕斯卡到最高超過1155帕斯卡的希臘平原低點。這種壓力遠低于未受保護人體的阿姆斯壯極限。火星的大氣質量約為25萬億噸，而地球約為5148萬億噸；火星大氣層的高度約為11.1公里，而地球大氣層高度約為8.5公里。

火星大氣由大約96%的二氧化碳、1.9%的氬、1.9%的氮和微量的自由氧、一氧化碳、水和甲烷等氣體組成，平均摩爾質量為43.34g/mol。自從2003年檢測到甲烷的痕跡以來，人們對其組成成分又重新產生了興趣，這些痕跡可能表明生命的存在，但也可能是由行星化學過程、火山活動或熱液活動產生的。

大氣中塵土飛揚，從表面看火星天空呈淺棕色或橙紅色；來自火星探測車的數據表明懸浮粒子的直徑約為1.5微米。

引力束縛影響大氣層

一般來講，質量的大小影響著引力的大小，我們拿金星與火星作為比較吧。金星質量是火星的7.59倍，因此引力也比火星大。由于金星大氣層溫度高，分子動能也就高，但是引力的束縛也很大，引力的大小也影響了分子的逃逸速度，金星的逃逸速度約為10.36km/s，而火星只有5.03 km/s。所以可以看出稍微給火星大氣分子一點能量，就可以逃逸出去，而金星則是它的2倍。

雖然太陽風的帶電粒子撞擊大氣層中的分子，會給予能量，讓分子具有更高的速度，但是帶電的高能粒子只能給予部分能量，然后會撞擊到其它大氣中的分子，這些分子又會傳遞給下一個，所以在能級上，越往后傳遞，能量就越弱了。再加上引力的束縛，因此大氣中的分子就流失的很少了。由于金星的引力比火星更大，因此要想和火星一樣，可有多種方法中的一種來解決，就是金星的大氣溫度必須更高，這樣分子才有動能逃出。

磁場作用影響大氣層

磁場薄弱也會影響大氣層中空氣的流失比例，因為太陽風會“趕走”大氣層中的空氣分子。太陽風中含有大量的高能帶電粒子，行星磁場的作用，就可以偏轉這些帶電粒子，并且束縛它們沿著磁場線到達極地。如果磁場微弱了，那么太陽風的帶電粒子就不受束縛了，直接撞向大氣層中的分子，使得分子獲得更多的能量。這樣一來，分子的動能就增加了，速度也就增加了。由于火星的逃逸速度低，所以一旦到達這個速度，那么分子就“逃出”了火星的引力，“跑到”外太空去了。

根據推論，火星大約在45億年前遭到冥王星大小般的天體撞擊，而后形成了火衛一和火衛二，從而導致了內核熱能向地幔移動，進而內部的攪拌逐漸停止，無法以“發電機理論”持續對流生成磁場。由于火星比地球小，相對表面積與體積成反比而較大，因此火星核心的冷卻得比地球快，地質活動趨緩，磁場和板塊運動消逝，大氣變薄使液態水無法穩定存在。

雖然火星沒有構造全球磁場的直接證據，但是觀測數據表明，火星的部分地殼已經被磁化了，這表明過去曾發生過偶極場交替極性反轉。古地磁學中的磁敏感礦物與在地球洋底上發現的交錯帶相似。在1999年發表并于2005年10月（在火星全球勘測者的幫助下）重新檢驗的一個理論指出：這些帶表明40億年前，在行星發電機停止運轉和地球磁場消失之前，火星上存在板塊構造活動。

在1994年，歐洲航天局的火星快車號在南半球發現了一種來自“磁傘”的紫外線。這表明火星沒有一個可以引導帶電粒子進入大氣層的全球磁場。火星有多個傘形磁場，主要分布在南半球，這是幾十億年前退化的全球磁場的殘余物。

其它原因影響大氣層

除了上述原因外，還有火星自身的原因。火星的地核被硅酸鹽地幔所包圍著，形成了行星上許多構造和火山特征，但它看起來是休眠的。要知道火山活動會釋放大量氣體到大氣中，但是目前尚無證據顯示最近的火星有熱點在活動。火星最后的火山活動可能是由奧林帕斯山造成的，因此，現在要在火星上找到活動的火山可能性相當低。沒有火山活動，就會導致沒有氣體的補充，所以大氣空氣分子流失比列就會更大。