早期的火星是一个水世界,但随着这颗行星的气候变化,这些水退缩到地表以下形成水池和地下水。荷兰乌得勒支大学的Francesco Salese,也是本研究的第一作者表示,他们对于火星上水的演变进行了追溯,虽然关于古代火星上水存在的范围和它所起到的作用还有争论,但他们确定在火星上找到了全球范围的地下水系统存在的第一个地质证据。
火星快车空间探测器,2003年6月2日发射升空,经过半年后到达火星上空,自此进行了长达15年的轨道飞行探测任务。该研究使用了欧洲航天局火星快车上的高分辨率立体摄像机(HRSC)、美国宇航局的高分辨率成像科学实验(HiRISE)以及美国宇航局火星勘测轨道飞行器上的摄像机的观测结果。他们还利用来自HRSC和NASA火星轨道激光高度计的数据,创建了一个数字地形模型。
研究团队对于火星北半球的24个封闭的深坑进行了研究,这些陨石坑的底部大约低于火星“海平面”4000米,考虑到火星上现在没有海洋,这个高度是根据火星上的海拔和大气压力定义的。他们在这些陨石坑的底部发现了只有在有水的情况下才能形成的特征。这些陨石坑的深度都在4000到4500米,包含有多个特征,表明它们曾经包含随着时间的推移而变化和消退的水池和水流。