В одному вирішальному відношенні Земля не має собі аналогів в Сонячній системі - це єдине з обертаються навколо Сонця тіл, на поверхні якого існує рідка вода. Справді, на Землі є не «сліди" води, як на деяких планетах, а її неосяжні кількості. Більше 70% земної поверхні вкрито океанами, які містять стільки води, що якщо розподілити її рівномірно по всій земній кулі, то утворюється шар товщиною близько 2700 м. Інопланетного спостерігачеві важко було б повірити, що на такому багатому водою космічному тілі, як Земля, існують великі області, де вода (точніше, її нестача) є чинником, що обмежує можливість життя. Проте це так. Пустелі, які займають одну п'яту площі суші, красномовно свідчать про важливість постійної присутності рідкої води для існування життя на нашій планеті.
До 1963 р питання про наявність води на Марсі як і раніше залишався відкритим, як, втім, і більшість інших проблем, пов'язаних з цією планетою. До 1970 року тобто за п'ять років до запуску "Вікінгів", спостереження, проведені з Землі і з допомогою космічних апаратів, з усією очевидністю показали, що нестача води - основна перешкода для виникнення будь-передбачуваної марсіанської біосфери. Повне уявлення про це склалося після польоту "Маринер-9" і особливо орбітальних апаратів "Вікінг", які здійснили зйомку розподілу парів води на Марсі в залежності як від місця розташування, так і від пори року. Дані, отримані за допомогою інфрачервоних спектрометрів, встановлених на орбітальних апаратах, показали абсолютну сухість марсіанської пустелі. Але щоб повною мірою оцінити цей факт, коротко нагадаємо спочатку основні фізико-хімічні властивості води.
Як і багато інших з'єднань, вода існує в трьох станах (або фазах): твердому, рідкому і газоподібному, легко переходячи з одного стану в інший. Якщо залишити в кімнаті відкрита посудина з рідкою водою, то її молекули почнуть відриватися від поверхні рідини і випаровуватися, включаючись до складу повітря кімнати у вигляді пари. Деякі з цих молекул можуть знову потрапити в посудину, приєднавшись до рідини, проте в основному їх переміщення відбувається в одному напрямку-в результаті рідина випаровується. Щоб уникнути випаровування, посудину можна закрити, в цьому випадку простір над рідиною в посудині незабаром насичується парами, і тоді швидкість конденсації пари стане рівною швидкості випаровування з поверхні рідини. З цього моменту система в цілому більше не змінюється; в такому випадку говорять, що вона знаходиться в рівновазі. Тиск водяної пари при рівновазі (статичний тиск) можна виміряти, причому воно залежить від температури: чим вища температура, тим вище тиск. Наприклад, при 25 ° С тиск парів в стані рівноваги дорівнює 31,7 мбар, або приблизно 0,03 атм. Це означає, що система стабільна при 25 ° С до тих пір, поки тиск парів води в навколишньому середовищі дорівнює 31,7 мбар. При більш низькому тиску пара вода випаровується, а при більш високому пар конденсується, поки знов не встановиться рівновага. При 100 ° С статичний тиск пара на рівні моря складає 1013 мбар 
1 атм. При цьому в рідкій фазі починають утворюватися бульбашки-в такому випадку кажучи !, що вода кипить.
Тепер знизимо температуру нижче точки замерзання, щоб рідка вода перетворилася на лід. Так як лід випаровується в сухому повітрі, пари над ним також створюють певний тиск. Скажімо, при температурі - 20 ° С тиск парів льоду одно 1,0 мбар, при - 10 ° С воно складає 2,6 мбар. В повітрі з більш низьким тиском водяної пари лід випаровується, або переганяється. Якщо тиск водяної пари вище, то пар конденсується прямо в лід-саме такий процес відбувається при утворенні інею в холодну ясну ніч. В обох випадках здійснюється безпосередній перехід пара в твердий стан або, навпаки, без утворення рідкої води.
У розглянутих прикладах мова йде не більше ніж про дві фази: пар і вода або пер "і лід. Збільшуючи тиск, можна викликати танення льоду, привівши тим самим воду і лід в стан рівноваги при температурах нижче 0 ° С без газоподібної фази. Щоб привести всі три фази в рівновагу, необхідно встановити температуру близько 0 ° С, коли рівноважний тиск парів води і льоду одно 6,1 мбар. це стан рівноваги трьох фаз називається потрійною точкою. Для наших цілей важливо знати величину тиску в потрійній точці, оскільки це саме низький тиск, при якому може існувати чиста рідка вода *.
* ()
Все сказане вище відноситься лише до чистої води, яка рідко зустрічається в природі. Навіть дощова вода містить розчинені атмосферні гази, а вода озер, річок і океанів-ще і розчинені солі. Наявність у воді розчинених речовин (або якогось іншого розчинника) призводить до зменшення рівноважного тиску її пари, а це в свою чергу тягне за собою зниження температури точки замерзання і підвищення температури точки кипіння. Наскільки сильно проявляються ці ефекти, залежить від концентрації розчинених речовин. Концентровані розчини можуть істотно відрізнятися в цьому відношенні від чистої води, а слабкі розчини - лише незначно. Відповідно до закону Рауля, тиск парів слабких розчинів пропорційно частці молекул води в розчині.
Наведемо кілька прикладів. Тиск парів над розчином сахарози, в якому на одну молекулу цукру припадає 99 молекул води (16% -й розчин по масі), майже точно становить 99% тиску парів над чистою водою при тій же температурі. Температура точки замерзання такого розчину дорівнює - 1,10 ° С. Морська вода являє собою складну суміш солей, рівноважний тиск парів становить 99% їх тиску над чистою водою при тій же температурі, а замерзає морська вода при температурі - 1,87 ° С. Із закону Рауля слід, що 98% молекул в морській воді доводиться на частку чистої води. (Якщо мова йде про електролітах, як в даному випадку, то іони розглядаються як молекули.) Велике Солоне озеро, як і багато інших солоні озера, насичене або майже насичене хлоридом натрію (NaCl - побутова кухонна сіль). Тиск парів насиченого розчину NaCl становить 75% від тиску парів чистої води, а його температура замерзання близька до - 21 ° С. Частка молекул води в цьому розчині становить 82% (при такій високій концентрації солей закон Рауля виконується лише приблизно). Інша сіль, хлорид кальцію (СаСl2), рідко зустрічається в природі, але в одному з водоймищ Антарктиди (про нього йдеться далі в цій главі) вона міститься в насичує концентрації. Температура точки замерзання насиченого розчину хлориду кальцію дорівнює -51ºС, а рівноважний тиск його парів при кімнатній температурі становить тільки 31% від рівноважного тиску парів чистої води.
Як видно з цих прикладів, додавання до води розчинених речовин стабілізує рідку фазу при більш низьких (в порівнянні з чистою водою) значеннях тиску пара і температури. До експедиції "Вікінгів" передбачалося, що завдяки цьому ефекту на поверхні Марса може існувати рідка вода. Далі ми проаналізуємо це припущення поряд з деякими даними про біологічну придатності води, що містить високі концентрації розчинених речовин.
