火星曾经是一个蔚蓝色的水世界。然而，在40亿年漫长的岁月里，它逐渐失去了自己的水分，变成了现在这个干燥、贫瘠、火红色的荒漠星球。40亿年前，它到底有多少水？根据最近发表在Science杂志上的一篇论文表明，那时候，火星的北半球有一片广阔的海洋，面积大约等于地球的大西洋。有的地方海水深达1600米。
在过去6年的时间里，NASA戈达德太空飞行中心的Geronimo Villanueva和他的团队一起，利用ESO位于智利的甚大望远镜、位于夏威夷的凯克天文台和NASA的红外线望远镜所获得的数据，研究了火星大气层中，水分子的分布情况以及季节变化，从而得到了上述结论。
地球海洋中的水分子实际上有两种，一种是由2个氢原子和1个氧原子组成的普通水（H2O），还有少量由1个氢原子，1个氘原子（氢的同位素）和1个氧原子组成的“半重水”（DHO）。普通氢原子只含有1个质子和1个电子，而氘原子比前者多出1个中子，因此也称为重氢。所以，半重水HDO比普通水重一些。
半重水比普通水重，所以更不容易蒸发和消散在太空中。因此，如果火星上的水蒸发殆尽，那么将留下大量的半重水。根据这个原理，科学家观测了火星表面普通水和半重水分子的分布，计算它们的比值，并与自然状态下的普通水和半重水的比例进行比较。
科学家发现，火星极地冰盖地区的水中，半重水的比例很高，高达7%，比地球海洋中的半重水多多了。因此，这项研究表明，火星表面曾经有大量的水，比今天冰盖中保存的水多了6.5倍——约2000万立方米。
据估计，40亿年前这片古老的火星海洋，约占火星表面的19%。在地球上，大西洋约占地球表面的17%。在漫长的岁月中，这片海洋逐渐干涸。一部分遗矢在宇宙中，一部分冷冻在冰盖中，等着人类去重新发现它们失落的历史。