1964年美國人發射的水手4號第一次探測了火星，拍攝了22張圖片，開啟了人類對火星的探索之路，到今天為止，諸多國家已經對火星開展了幾十次探索，而且，發現了火星上曾經有大量液態水存在的證據。但是，今天的火星除了在極地和深谷中還有點水冰之外，已經很難找到水了。火星成為太陽系中最乾燥的沙漠星球之一。

乾燥的火星

早期理論界公認度最高的理論是火星冷卻後磁場消失，太陽風吹散火星大氣，大氣中的水蒸氣隨大氣一起被吹散。也就是說，火星的水已經蒸發成水蒸氣，隨著大氣耗散到太陽系邊緣的柯伊伯帶甚至奧爾特雲中。

且不說這個假設是否靠譜，我們單位最近搞的深層地熱能建模工作，給出了一套地球水體埋深模型，大家看下能不能解釋火星地表水消失的一個新假說。

這個假說來自海洋裂隙對海水的吸入作用，海底探索中發現了大量的海底洞穴，大量海水湧入到洞穴中，一直向地心流去，這些水會流向地心永遠不出來嗎？事實上，透過計算機模擬模擬，這些水不可能到達地心。

這就用到了水的三態特徵，我們知道，水分為固態也就是冰、液態也就是水、氣態也就是水蒸氣，1個大氣壓下，水的沸點是100度，隨著壓力升高，水的沸點也會升高，實驗室測算結果，到100個大氣壓時，水的沸點大概是570K也就是300度，到300個大氣壓時，水的沸點大概是650K也就是380度，平時我們發電就用的這個壓力區間。

自然界中獲得水壓的辦法，是增加水深，海洋平均深度約為6000米，此時水壓大概為600個大氣壓，水在此處的沸點超過500度，也是海底熱液噴泉的溫度，熱液噴泉噴出的熱水溫度在500度以上，但此時水並不沸騰。

海底熱泉

而海洋處地殼厚度大概是12~17km，這個深度分佈著一個地質分層，叫做莫霍面，莫霍面的溫度約為1000~1200度。可以計算如果6000米水深再往下12~17km，水壓達到1800~2400個大氣壓，這個介面下，水已經沸騰了。在水沒有被加熱到沸騰之前，已經有相當一部分水因為加熱膨脹密度降低而向上移動了。

水蒸氣的密度雖然遠大於空氣，但遠小於岩層和地下水，這時水就不會再向下移動，而是向上移動，從遍佈海底的熱液噴泉口噴出到海洋中。

也就是說，在地球上，水向下滲透到了一定深度，被加熱到一定溫度後，就無法再向下滲透，而是沸騰後轉為向上噴出。

火星是一個完全冷卻的星球，如果火星地表曾經擁有大量液態水，當其核心溫度不能確保該迴圈，那麼他表面的液態水會一直向其地心流去。

之前研究也指出，如果地球上的所有水，包括海水和冰山，如果單獨構成一個球體，那麼這個球體直徑只有1384公里，與地球12742公里的直徑相比，這些水完全可以全部沉入地表以下。如果地球完全冷卻，按照0.3%的裂隙率計算，上述地球上13.87億立方公里的水完全流向地心後，會形成一個直徑至少達到9587公里的含水球，也就是說，這個含水球頂板距離地表的深度，大約為1578公里。或者說，地球完全冷卻後，即便地球的水沒有因為地核冷卻導致的磁場消失而引起的大氣耗散而隨之耗散掉，也需要在地表向下鑽1578公里才可以找到液態水。也就是說，這個鑽孔將達到157萬米。人類是沒有能力鑽到這個深度的。

火星表面的溝壑

也就是說，可能現在的火星地下上千公里深的地方，會有大量的地下水，如果火星地核還沒有冷卻到足夠冷的溫度，這個深度可能會更淺。也就是說，火星上可能有大量的地下水，但埋深在人類的開發能力之外。

依此類推，如果地月同源，那麼月球上必然也曾經有水，但月球更小，冷卻更快，必然也會存在他形成早期的地下水沉積。月球內部密度較小，也可能是這個原因。