1964年～1977年，美国对火星发射了“水手号”和“海盗号”两个系列共8个探测器。1971年11月，“水手”9号对火星全部表面进行了高分辨率的照相，发现了火星上有宽阔而弯曲的河床。不过，这些河床与轰动一时的运河完全是两回事。这些干涸的河床，最长的约1500公里，宽达60公里或更多。主要的大河床分布在赤道地区，大河床和它的支流系统结合，形成脉络分明的水道系统。还可以观测到呈泪滴样子的岛、沙洲和辫形花纹，支流几乎全部朝着下坡方向流去。科学家们分析，只有像水那样的少粘滞性流体才能造成这种河床，这是天然河床，绝不是“火星人”的运河。那么，火星上的河水流到哪里去了呢？这便成了当代“火星河之谜”。
今天的火星表面温度很低，大部分水作为地下冰存在于极冠之中。极稀薄的大气，使得冰在温度足够高时只能直接升华为水蒸气，自由流动的河水是无法存在的。
火星河床说明，过去的火星肯定与今日的火星大不相同。有一种假说认为，在火星历史的早期，频繁的火山活动喷出了大量气体，这些太厚的原始大气曾经使火星表面温暖如春，成了冰雪融化、河水滔滔的景色。后来火山活动减少，火山气体逐渐分解，火星大气变得稀薄、干燥、寒冷，从此，河水干涸，成为一个荒凉的世界。
另一种假说认为，在火星历史的早期，自转轴的倾斜度比现在更大，因而两极的极冠融化，大量二氧化碳进入大气，大量的水蒸发并凝成雨滴在赤道地区落下，形成河流。
当然，对于火星河流的形成还可以提出更多的猜想与假说。然而，科学家们最关心的问题是：滔滔的河水跑到哪儿去了？有人提出，从巨大的江河到今日滴水皆无，这说明火星的气候发生了根本的变化。