東京工業大学大学院理工学研究科助教の臼井寛裕氏と名古屋大学大学院理学研究科博士研究員の黒川宏之氏らは，火星誕生から約4億年の間に火星表層の初期水量の50%以上が大気を通じて宇宙空間へ流出し，また残りの水の大部分は火星の気候変動により氷となって現在でも火星の地下に存在する可能性があることを突き止めた。
研究では，水が水素・酸素原子に解離し大気を通じて宇宙空間へ流出することで失われた場合，重水素（D）と比較して軽い水素（H）が選択的に流出するため，火星に残存する水の水素同位体比の変化としてその履歴が残ることに着目した。
過去の研究などで測定された火星隕石中の水の水素同位体比から，火星の水の水素同位体比の時間変化を読み取り，さらに水の宇宙空間への流出に伴う水素同位体比の変化の理論計算を行なうことで，火星表層水の量の時間変化を明らかにした。
現在の火星は極域に少量の氷が発見されている乾燥した惑星であるが，かつては大量の水が存在したことが探査研究などにより示唆されてきた。しかし，水がいつ、どのように失われたかは惑星科学における未解明の大きな謎だった。
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