從1964年到1977年，美國對火星發射了“水手號”和“海盜號”兩個係列共8個探測器。1971年11月，“水手”9號對火星全部表麵進行了高分辨率的照相，發現了火星上有寬闊而彎曲的河床。不過，這些河床與轟動一時的運河完全是兩回事。這些幹涸的河床，最長的約1500公裏，寬達60公裏或更多。主要的大河床分布在赤道地區，大河床和它的支流係統結合，形成脈絡分明的水道係統。還可以觀測到呈淚滴狀的鳥、沙洲和辮形花紋。支流幾乎全部朝著下坡方向流去。科學家們分析，隻有像水那樣的少粘滯性流體才能造成這種河床，這是天然河床，絕不是“火星人”的運河。
那麼，火星上的河水流到哪裏去了呢？這便成了當代“火星河之謎”。
今天的火星表麵溫度很低，大部分水作為地下冰存在於極冠之中。極稀薄的大氣，使得冰在溫度足夠高時隻能直接升華為水蒸氣，自由流動的河水是無法存在的。
火星河床說明，過去的火星肯定與今日的火星大不相同。有一種假說認為，在火星曆史的早期，頻繁的火山活動噴出了大量氣體，這些濃厚的原始大氣曾經使火星表麵溫暖如春，造成了冰雪融化、河水滔滔的景色。後來火山活動減少，火山氣體逐漸分解，火星大氣變得稀薄、幹燥、寒冷，從此，河水幹涸，成為一個荒涼的世界。
另一種假說認為，在火星的曆史早期，自轉軸的傾斜度比現在更大，因而兩極的極冠融化，大量二氧化碳進入大氣，大量的水蒸發並凝成雨滴在赤道地區落下，形成河流。
當然，對於火星河流的形成還可以提出更多的猜想與假說。然而，科學家們最關心的問題是：滔滔的河水跑到哪裏去了？有人提出，從巨大的江河到今日滴水皆無，這說明火星的氣候發生了根本的變化。