有的科学家认为，火星上曾拥有面积约占该行星1／3的大片海洋。火星北半球2条长长的、类似海岸线的岩石带边缘被认为是最有力的证据，但也有专家争辩说，两条岩石带边缘多有起伏，无法说明它们就是古代海洋遗留的、理应平缓的海岸线。
一个令人吃惊的小小突破使上述观点有了重大转变。
有科学家曾宣布：由于火星的大幅度倾斜，一度平坦的海岸线遭到扭曲变形。火星岩石带的扭曲隐藏了曾经存在海洋的确凿证据，毕竟火星的海洋已经消失了长达20亿年之久。
该研究的发起人之一、加州大学伯克利分校的泰勒·佩伦说，火星上现存2条主要的海岸线各几千千米长，一条是由较古老的阿拉比亚海遗留的，另一条是由较年轻的都特罗尼斯海遗留的。阿拉比亚海当时的蓄水量可能是现在地球南极冰蓄水量的2～3倍。沿线的某个地区朝北倾斜50多度，火星很可能失去一些水，因而都特罗尼斯海露出了海岸线。佩伦指出，海水量太大，不可能全部蒸发到太空。因此我们认为火星上仍存在地下水库。
遗留下的海水可能一直存在于曾经是阿拉比亚海的低洼平原地带下，但是该低洼平原朝北倾斜了近40°。
当行星自转的时候，最沉重的物质往往会朝赤道地区移动，因为沉重的物质在赤道地区是最稳定的。地球也是这样，在赤道地区有着凸出的地形。火星上多火山的塔西斯地区是沿火星赤道的一片广袤的隆起地带，证明了行星自转的作用原理。
佩伦说，这正是该发现特别有力的证据所在。10亿多年以前发生了这样的情况：火星上质量的分布导致失去平衡的部分移向赤道，使大范围的火星海岸变形。佩伦称，他们发现了移动路线的迹象，该迹象跟海岸线的变形相吻合。
在向心力的作用下，一颗行星接近赤道地带的表面呈现相对平坦的隆起地形。但是在赤道地带以外地方，岩石会表现得富有弹性，常常起皱，就像正在放气的气球表面。佩伦和他的研究小组推测，火星的海岸线一度在赤道附近，在随着倾斜的星球向北移动的过程中变形为起伏不平的岩石高地。
该小组的另一研究者马克·理查兹指出：像火星和地球这样的行星都有一个弹性外壳，这种固体表面是可发生变形的，发生变形的方式可以预测。该行星研究小组通过对变形部分进行计算，发现这些山脊曾经是平坦的，正像海岸线一样。海佩伦和他的同事们还不能确定是什么引起了火星的倾斜，但他们认为这是地表以下的力量所致。地表覆盖物可能经历过大规模的变化，致使火星变成了目前的地形。