Атмосфера Марса, скорей всего, не была никогда такой толстой, чтоб удерживать длительное время температуру выше точки замерзания на поверхности этой планеты. Однако местная топография демонстрирует, что в очень далеком прошлом вода в жидком ее виде затопила планету. При этом появляется больше и больше доказательств, которые указывают непосредственно на то, что данные эпизоды были случайными и кратковременными, говоря иначе, в истории данной планеты не было никогда периода, благоприятного для жизни.
Специалисты изучили 319 кратеров в регионе Марса возрастом примерно 3,6 млрд. лет с характерными следами русел рек. Было подсчитано, что кратеры возникли при давлении 0,9 бар, которое, в свою очередь, больше в 150 раз, чем давление в атмосфере современного Марса, а кроме того близко к земному атмосферному давлению. Но, так как Красная планета располагается дальше Земли от Солнца, а кроме того Солнце много лет назад было не таким ярким, каким оно сегодня является, то для наличия на Марсе жидкой воды нужно было бы давление не меньше 5 бар. Это может значить то, что вода в местных реках содержала повышенные концентрации кислот и соли, что, в свою очередь, давало ей возможность не замерзать при самом низком давлении и температуре.
Ученые предлагают сегодня считать, что Марс иногда всё же бывал тёплым. Временные изменения в наклоне оси, быть может, приводили к нагреванию, а также возникновению сравнительно толстой атмосферы. Помимо всего прочего, атмосфера могла периодически насыщаться парниковыми газами, а также газами, которые образовались во время столкновений с большими метеоритами.
Еще одна возможность объяснить наличие рек на Марсе ─ это прошлая повышенная вулканическая активность, которая могла сильно прогреть марсианскую атмосферу.
На данный момент эксперты не нашли окончательного объяснения механизму наличия на Марсе воды и рек в жидкой фазе.