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火星并不總是像現在這樣寒冷干燥。有許多跡象表明水在遙遠的過去流過地表，但今天很難找到任何可以稱為濕度的縫隙。

盡管如此，今天火星上仍然有很多水，但實際上它們都被凍結了，所以對生命沒有什么用處。即使中午溫度上升到冰點以上，液態水表面的痕跡也很少見。這是因為火星上的氣壓太小，無法封住液態水，所以加熱后冰通常會直接變成蒸汽。

起初，火星上液態水的最佳位置似乎是在其廣闊的南極冰蓋之下。在地球上，這個湖于20世紀70年代在南極洲開始被發現，現在已知有近400座。其中大部分是通過"無線電回波測深"(基本上是雷達)發現的，而勘測飛機上的設備則發射無線電脈沖。

有些信號是從冰面反射回來的，有些則是從更深的深處反射出來的，尤其是在冰和較低的液態水之間有邊界的地方。南極洲最大的亞冰湖是東方湖，長240公里，寬50公里，深數百米，深4公里。

火星南極冰蓋下面類似湖泊的跡象，首先是雷達反射在火星冰層下方1.5公里處的雷達反射。MARSIS(2012年5月至2015年12月由歐洲航天局(European Space Agency)火星快車攜帶的用于地下和電離層探測的先進火星雷達，自2003年起一直圍繞地球運行)探測到了類似的湖泊。