Około czterech miliardów lat temu młoda planeta mogła mieć wystarczająco dużo wody do pokrycia całej powierzchni warstwą o głębokości ok. 140 metrów. Bardziej prawdopodobne jest jednak, że woda skupiła się w formie oceanu pokrywającego prawie połowę północnej półkuli Marsa. Ten ocean w niektórych miejscach mógł mieć nawet 1,6 km głębokości.Dawny ocean pokrywałby 19 proc. powierzchni Marsa – dla porównania Ocean Atlantycki zajmuje 17 proc powierzchni Ziemi.
Międzynarodowy zespół naukowców użył najnowocześniejszych instrumentów Bardzo Wielkiego Teleskopu (VLT) Europejskiego Obserwatorium Południowego (ESO) w Chile, W. M. Keck Observatory i NASA Infrared Telescope Facility na Hawajach. Zespół badaczy monitorował atmosferę Czerwonej Planety w w okresie sześciu lat.
Na podstawie tych obserwacji powstała mapa występowania wody w różnych częściach marsjańskiej atmosfery. To pierwsze tego rodzaju opracowanie. Wyniki badań przynosi najnowsze wydanie magazynu „Science".
—Wiarygodne szacunki ilości wody, jaką kiedyś posiadał Mars powstały na podstawie obliczeń jej ilości jakie utracił — powiedział Geronimo Villanueva, badacz z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA w Greenbelt w stanie Maryland, główny autor publikacji w „Science" — Dzięki tej pracy możemy lepiej zrozumieć historię planety.
Badacze obserwowali dwie formy wody w atmosferze Marsa. Jedną jest zwykła woda, zbudowana z dwóch atomów wodoru i jednego atomu tlenu, czyli H2O. Drugą stanowi HDO, zwana też ciężką wodą, w której jeden atom wodoru jest zastąpiony cięższą formą – deuterem. Woda z deuterem jest cięższa niż zwykła toteż proces jej utraty jest wolniejszy. Porównując stosunek ilości HDO do H2O, naukowcy ustalili ile wody uciekło w przestrzeń kosmiczną i oszacowali całkowitą jej ilość istniejącą dawniej na Marsie.
