研究顯示，火星早期全球相當潮濕，北半球曾遭到大撞擊，以至於海拔比南半球低很多。
火星南北半球差異頗大，因此在火星早期歷史中，它們到底曾經處在哪種環境中，相關爭議一直無法解決。根據火星北半球隕石坑的最新觀測資料，科學家認為火星早期很可能整個星球都相當潮濕，而非先前認為只有北半球才擁有如此的狀況。
歐洲太空總署（ESA）火星特快車（Mars Express）和美國航太總署（NASA）火星勘測軌道衛星（Mars Reconnaissance）近年觀測在火星南半球高地發現數千個存在黏土礦物的地點，黏土礦物通常得在潮濕的環境中才能形成，這些含有黏土礦物的岩石年齡或附近地表的岩石年齡多半高達40億歲左右。然而北半球因火山活動使古老地層被掩埋，因此一直無法搜尋到類似的礦物。
直到最近，法美聯合的研究小組John Carter等人，才在火星北半球低地一些因被隕石撞擊而顯露出古老地層的大型隕石坑中發現類似礦物，確定火星北半球在久遠之前應該也處在潮濕環境中。換言之，40億年前的火星表面全部都被液態水所覆蓋；再晚一點的時期中，這種潮濕環境或液態水存在的時間比較短暫，而且變得較偏酸性或含有鹽分。
Carter等人總共檢視了91個火星北半球低地隕坑的光譜資料，其中至少9個隕坑中發現黏土礦物、類似黏土的片狀矽酸鹽（phyllosilicate）礦物或其他含水矽酸鹽（hydrated silicate）礦物等，這些都是在星球表面或表層以下處在潮濕環境中才能生成的礦物，在這種潮濕環境下是有利於生命形成的。
其實先前其他觀測中，已在火星北半球平原發現少數幾個隕坑中有片狀矽酸鹽礦物，但面積都不大，無法據此說明火星北半球也是大範圍的都處在潮濕環境中。
關於為何火星北半球海拔比南半球低很多的現象，現行理論認為是有顆巨大天體撞擊的結果，所以火星北半球其實是太陽系中最大的隕石坑，同時也抹去了撞擊之前的任何環境遺蹟。至少Carter等人確定火星全球處在潮濕環境是在這個大撞擊之後發生的，或是大撞擊是在潮濕環境尚未完全結束之前發生的。
