通过对火星碳酸盐矿物的分析，的研究发现火星大气失去了大部分的二氧化碳，这一现象发生在数十亿年前，最终火星变成今天这般模样。
美国宇航局火星轨道探测器对火星沟槽和平原区域进行了探测，科学家将揭开火星从一个水世界变为干旱星球的过程。NASA喷气推进实验室科学家认为，如今火星上碳酸盐中的碳是当前大气中的两倍之多。
这些被困在碳酸盐矿物中的碳来自火星大气，一系列成功的火星任务中，科学家都希望发现原始火星大气的剧变原因。
到目前为止，火星上已经发现了最大的碳酸盐沉积区域，面积至少相当于特拉华州的大小，可能接近亚利桑那州，这一地区被命名为尼利槽沟。
前加州理工学院研究员克里斯托弗-爱德华兹发现，在尼利槽沟中囤积了大量碳酸盐矿床，并试图通过火星全球勘测轨道飞行器热辐射光谱仪收集到的数据分析有多少碳被锁定了。
同时，爱德华兹还借助了火星奥德赛轨道器的观测数据。
在尼利槽沟中，科学家试图了解火星大气处于稠密时的状态，如今的火星大气已经非常稀薄，已不足以维持表面液态水。
如果大气密度增加，那么有可能维持住表面的河流，不过科学家还给出了另一种解释，认为大量的大气成分逃逸到外层空间，而不是封存在矿物质中。
随着火星大气的变薄，寒冷逐渐统治了火星，大多数地区出现了雪和冰。
美国宇航局好奇号火星车已经发现火星高层大气存在丢失的现象，美国宇航局的MA VEN火星探测器则是专门研究火星高层大气逃逸的飞船。
虽然火星大气逃逸也可能是失去大气物质的原因之一，但的研究指出，火星大气在其表面出现成熟的河谷网时期，就开始失去大部分的二氧化碳。
科学家则认为火星大气在远古前就发生了重大事件，从而导致大气流失，使得地表水也逐渐消失，变成如今的干涸状态，成为一颗干旱的星球。
