研究显示，火星早期全球相当潮湿，北半球曾遭到大撞击，以至于海拔比南半球低很多。
火星南北半球差异颇大，因此在火星早期历史中，它们到底曾经处在哪种环境中，相关争议一直无法解决。根据火星北半球陨石坑的最新观测资料，科学家认为火星早期很可能整个星球都相当潮湿，而非先前认为只有北半球才拥有如此的状况。
欧洲太空总署（ESA）火星特快车（Mars Express）和美国航太总署（NASA）火星勘测轨道卫星（Mars Reconnaissance）近年观测在火星南半球高地发现数千个存在黏土矿物的地点，黏土矿物通常得在潮湿的环境中才能形成，这些含有黏土矿物的岩石年龄或附近地表的岩石年龄多半高达40亿岁左右。然而北半球因火山活动使古老地层被掩埋，因此一直无法搜寻到类似的矿物。
直到最近，法美联合的研究小组John Carter等人，才在火星北半球低地一些因被陨石撞击而显露出古老地层的大型陨石坑中发现类似矿物，确定火星北半球在久远之前应该也处在潮湿环境中。换言之，40亿年前的火星表面全部都被液态水所覆盖；再晚一点的时期中，这种潮湿环境或液态水存在的时间比较短暂，而且变得较偏酸性或含有盐分。
Carter等人总共检视了91个火星北半球低地陨坑的光谱资料，其中至少9个陨坑中发现黏土矿物、类似黏土的片状矽酸盐（phyllosilicate）矿物或其他含水矽酸盐（hydrated silicate）矿物等，这些都是在星球表面或表层以下处在潮湿环境中才能生成的矿物，在这种潮湿环境下是有利于生命形成的。
其实先前其他观测中，已在火星北半球平原发现少数几个陨坑中有片状矽酸盐矿物，但面积都不大，无法据此说明火星北半球也是大范围的都处在潮湿环境中。
关于为何火星北半球海拔比南半球低很多的现象，现行理论认为是有颗巨大天体撞击的结果，所以火星北半球其实是太阳系中最大的陨石坑，同时也抹去了撞击之前的任何环境遗迹。至少Carter等人确定火星全球处在潮湿环境是在这个大撞击之后发生的，或是大撞击是在潮湿环境尚未完全结束之前发生的。
