火星现在呈现出寒冷干燥的表面，表面没有液态水，这是一种贫瘠而不寻常的现象。但是科学家说古代火星有厚厚的大气层，几十亿年前的气候比现在暖和很多，而且当火星表面有大量液态水的时候，火星表面估计就形成大海。

曾经存在于火星表面的部分水分布在火星的南北两极，永久冻土层仍位于火星下方。其他地区的大部分水被太阳到达火星的紫外线分解成氢气和氧气，其中一些在太空中丢失并逃逸到太空中或被带到火星的地壳。
至此，火星大气中的水蒸气已经被上层大气中的太阳光线分解成氧分子和氢分子，而水是冷空气，没有通过上层的水蒸气通过，所以CO2+和氢原子、氧等离子分解成原子，更容易飞入太空。其中，由阳光引起的火星水分解被认为是由火星沙尘暴促进的。沙尘暴具有使火星冰冷的大气变暖的作用，水蒸气通常可以超过零下的温度。高层大气中的水分子很容易被紫外线分解成氢和氧原子，所以当沙尘暴发生时，大气中的水分子很容易在太空中丢失。
每年夏天火星上都会发生沙尘暴，据信造成火星失水的主要原因是每隔几年发生一次的大沙尘暴。然而，在科罗拉多大学博尔德分校之后，Michael S. Chaffin 的团队发现，即使是更小的沙尘暴也可能导致水崩塌。
据研究团队介绍，正常的水汽在相对较低的高度结冰，但由于沙尘暴的发生，它可以到达高海拔，而沙尘暴后在中层大气中探测到的水量要高出10倍以上。云不会在低层大气中形成，那里的水蒸气不会因温度升高而冻结，但据说水和冰云实际上已经消失了。此外，据说沙尘暴期间在高层大气中检测到的氢浓度增加了 50%，预计会促进水分子的分解。三个探测器收集的观测数据表明，在沙尘暴期间，大气水分流失量是正常情况的两倍多。 “研究火星的人不了解小型沙尘暴如何影响火星的大气。”