Ученые обнаружили, что, когда Марс находится ближе всего к Солнцу, планета нагревается, и большое количество воды, находящейся на поверхности в виде льда, испаряется с поверхности в верхние слои атмосферы, где теряется в космосе. Это происходит раз в марсианский год. В то же время этот процесс противоречит классической картине потери воды на Красной планете, согласно которой лед превращается в газ и разрушается солнечными лучами в нижних слоях атмосферы, что не зависит от времени года.
На Земле потеря воды предотвращается гигропаузой — холодным слоем атмосферы, где водяной пар конденсируется. Однако на Марсе температуры гигропаузы достаточно высокая, чтобы позволить пару подниматься дальше, а в верхних слоях атмосферы молекулы воды разрушаются в течение четырех часов. Этот процесс объясняет потерю Марсом слоя океана миллиард лет назад толщиной почти полметра. Дополнительные 17 сантиметров были потеряны из-за пыльных бурь, которые усиливают подъем воды в верхнюю атмосферу.
Одна глобальная пылевая буря, длящаяся 45 дней, высвобождает в космос столько же воды, сколько Марс потерял бы в спокойный марсианский год, равный 687 земным дням.
Однако этот процесс мог не работать более миллиарда лет назад, так как у Марса могла быть более выраженная гигропауза. При этом планета, скорее всего, к этому времени потеряла уже большое количество воды, что объясняется другими механизмами.