火星曾可能拥有广阔海洋，探测器发现的古代海岸线、黏土矿物等证据印证了这一点。但如今的火星寒冷干燥，海洋消失的关键在于大气的流失。火星体积较小，内核冷却速度快，液态铁镍外核停止对流，导致全球性磁场在约40亿年前消失。失去磁场保护后，太阳风直接冲击火星大气，高能粒子将气体分子剥离至太空；同时火星引力较弱，难以束缚逃逸的大气。大气逐渐稀薄，温室效应大幅减弱，表面温度降至平均-63℃，液态水无法稳定存在——部分蒸发后被紫外线分解为氢和氧，氢因质量小更易逃逸；部分则冻结在极地冰盖或地下。失去海洋调节气候，火星最终演变为如今寒冷荒凉的沙漠行星。