宇航局好奇号火星车多年来一直在探索火星。火星车一直在进行的一项关键实验是在火星车腹部化学实验室进行的一项多年实验，称为火星样品分析 (SAM)。科学家们利用该测试的结果深入了解了有关火星的一些最大问题，例如是否有有机化合物，这颗行星是否有液态水，以及它是否在遥远的过去支持生命存在。

研究好奇号实验结果的科学家小组发现，盖尔陨石坑岩石中的某些矿物质可能是在冰雪覆盖的湖泊中形成的。科学家们认为，这些矿物质可能是在温暖时期之间的寒冷阶段形成的，或者是在火星失去大部分大气层并开始永久变冷之后形成的。盖尔陨石坑是好奇号于 2012 年登陆的地点，其面积相当于康涅狄格州和罗德岛州的总和。

之所以选择这个地点，是因为过去有水的迹象，包括可能有助于捕获和保存古代有机分子的粘土矿物。虽然陨石坑中的一些特征暗示着这颗行星在数百万年中一直温暖潮湿，但陨石坑中的其他地质特征暗示着过去曾经历过寒冷和冰冷的环境。火星表面究竟何时从温暖潮湿转变为现在这样寒冷干燥，这是科学家想要回答的一个关键问题。

在 SAM 实验室从 5 个地球年收集的 13 个灰尘和岩石样本中提取气体二氧化碳和氧气后，科学家们发现了寒冷的古代环境的证据。科学家们发现火星上存在碳生命周期，并正在努力了解它。

研究表明，古老的火星大气层主要含有二氧化碳，可能比今天地球的大气层还要厚。当 SAM 加热标本并释放其中的气体时，科学家们可以通过观察释放二氧化碳和氧气的温度来判断气体来自哪些矿物质，从而了解火星上的碳循环。被发现的碳酸盐被认为是在冰冻的湖泊中形成的，因为氧同位素比今天火星大气中的氧同位素轻。