La geografía del planeta parece indicar fuertes accidentes que habrían sido producidos por el agua en tiempos pasados, en condiciones ambientales muy diferentes de las actuales.
Sin embargo, los bordes de las incisiones practicadas en la superficie marciana no se hundían, como si el suelo estuviera húmedo.
Esto hizo pensar en la posibilidad de que este hidrógeno se pudiera combinar con grupos hidroxilo para formar agua helada.
En enero de 2004 la sonda europea Mars Express detectó agua en el polo sur del planeta, pero congelada.
[72][73][74][74] En la Elysium Planitia meridional se han descubierto rasgos superficiales consistentes con el hielo a la deriva.
[97] Durante muchos años, varios científicos han sugerido que algunas superficies marcianas se parecen a las regiones periglaciales de la Tierra.
[98] Por analogía con estos elementos terrestres, se ha argumentado durante muchos años que estas regiones son zonas de permafrost.
[100] Los cálculos y análisis teóricos han tendido a demostrar la posibilidad de que estos rasgos morfológicos se formen por los efectos del hielo molido.
La poderosa fuerza del vapor se abre camino a través de la lava y produce estos conos.
Se sospecha que las depresiones son los restos degradados de un manto formado por depósitos rico en hielo.
[119] Los glaciares también han sido reportados sobre una serie de grandes cráteres marcianos en las latitudes medias y superiores.
En particular, las morrenas marcianas tienden a ser depositadas sin ser desviadas por la topografía subyacente, lo que se cree refleja el hecho de que el hielo en los glaciares marcianos está normalmente congelado (no llega a fundirse parcialmente por efecto de la presión) y no puede deslizarse.
Estas características son abundantes en las regiones glaciares de la Tierra, por lo que su ausencia en Marte ha resultado desconcertante.
Se cree que este manto fue puesto en su lugar durante una era de hielo relativamente reciente.
[134][136][137][138] Hay desacuerdo en la comunidad científica sobre si las barrancas han sido formadas o no por agua líquida.
Estas rayas oscuras, llamadas ahora líneas recurrentes de la pendiente, se vieron crecer talud abajo durante la parte más caliente del verano marciano, descolorandose gradualmente durante el resto del año, progresando cíclicamente entre años.
[158] El volcanismo subterráneo puede haber derretido hielo congelado; El agua entonces fluyó lejos y el suelo se derrumbó para dejar el terreno caótico.
Además, el análisis químico general realizado por los dos desembarcadores de Viking sugirió que la superficie ha sido expuesta o sumergida en el agua en el pasado.
TES identificó un área grande (30.000 km² (12.000 sq mi)) en la formación de Nili Fossae que contiene el mineral olivine.
La presión atmosférica medida por el Pathfinder en Marte es muy baja, alrededor del 0,6% de la Tierra, y no permitiría que existiera agua líquida pura en la superficie.
Partes del suelo son crujientes, tal vez debido a cementación por un líquido que contiene minerales.
Marte tiene suficiente hielo justo debajo de la superficie para llenar el lago Míchigan dos veces.
[171][172] Durante muchos años los investigadores pensaron que los glaciares existían bajo una capa de rocas aislantes.
Aunque el CO2 (hielo seco) también se sublima bajo las condiciones presentes, lo haría a una velocidad mucho más rápida que la observada.
Dos: el vapor ácido que se levantaba a través de las grietas en las rocas les quitaba los componentes minerales, dejando atrás el sílice.
[198][199] El rover Opportunity se dirigió a un sitio que había mostrado grandes cantidades de hematita desde la órbita.
Este descubrimiento proporciona pruebas adicionales acerca de un ambiente húmedo antiguo posiblemente favorable para la vida.
Muy temprano en su misión en curso, el vehículo explorador Curiosity de la NASA descubrió sedimentos fluviales inequívocos en Marte.
Sugieren un pasado, con unas condiciones ambientales en las que el agua modeló el terreno por medio de inundaciones catastróficas.
Parece que en la zona de la depresión, el calor, probablemente debido a un fenómeno volcánico, ha provocado la fusión del hielo y el terreno se ha hundido por su propio peso, expulsando el agua hasta la superficie.