火星地表曾覆盖深 100～1,500 米的海洋，也许和地球一样孕育过生命，只是失去磁层保护后，来自太阳的辐射与太阳风将这颗星球的大气和水给剥离了。然而最近一篇 NASA 资助的新研究结果显示，火星的水可能并未逸散至外太空，而是被地壳吸收了。
如今火星的表面干燥又荒凉寒冷，几乎没有液态水，但观测证据显示火星大气层中仍保有少量水分，其余则锁在永久冻土和极冠等冰冻圈（Cryosphere）中，厚度约 20～40 米。看着现在的火星，或许很难想像这颗行星早期也有大量液态水，覆盖全球地表达 100～1,500 米深，体积相当于地球大西洋一半。
然而最终却有 30～99% 的水从地表消失了，而科学家认为，光是逸散途径并不能完全解释火星过去水量的数据。
研究团队整合包括 NASA 行星数据系统（Planetary Data System，PDS）在内多个火星任务数据，分析各种型态（气态、液态、固态）的水随时间推移变化的量，以及火星当前大气层与地壳的化学成分，尤其是氘氢比（D / H）。
我们知道水分子由氢和氧原子组成，但其实氢原子内藏玄机，大多数氢原子在原子核内只有 1 个质子，然而有一小部分（约 0.02%）氢其实是以同位素“氘（又称重氢）”的形式存在，具有质子与中子。较轻的氢比重氢更容易逃脱行星引力逸散至太空，因此，高层大气与低层大气相比应该会明显遗留下大量氘，科学家可以透过氘氢比来估算火星随时间流失了多少氢，进一步推算由 2 个氢原子和 1 个氧原子组成的水流失了多少。
然而科学家失望的发现，透过大气层流失的水并无法解释在火星大气层中实际观察到的氘氢比。
照理说，水从大气层逸出的速率应与曾存于火星表面的预计水量相当，然而实际测量结果表明与观测结果不完全一致，逸散到太空的水量实在太少了。若如此，火星上的水到底多数流向何处？
研究团队的模型表明，火星应该在距今 37～41 亿年前的诺亚纪（Noachian Period）时期失去 40～95% 水量，只不过大部分水是被火星地壳中的矿物质给吸走。当水借由风化作用分解岩石时，可能引发矿物质水合反应，比如石膏（一种在火星上自然发现的水溶性矿物）就能锁住水分，除非被加热至 100℃ 才重新释出水分子。
NASA 科学家 Michael Meyer表示，由于我们握有多个火星探测器多年来的测量结果，可以知道火星并不像地球板块那样具有回收再利用功能，因此火星上的水不是被锁在地壳中、就是流失到太空中。
只不过，就算火星地壳藏有水资源，也不代表我们能轻易取得，要用加热法还是钻井法都是个问题。随着 NASA 最新火星车毅力号已登陆火星，或许能带来更多有关火星表面成分与构造的分析结果。新论文发表在《科学》（Science）期刊。
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（首图来源：NASA）
