Mars Express, který od prosince 2003 obíhá rudou planetu, je vybaven radarem pro hlubinné sondování Marsis (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding), který signálem může proniknout až do hloubky přes dva kilometry. Tak byly získány poznatky o struktuře kůry planety, např. "pohřbené" zavalené krátery o průměru až 250 km. Právě v nich je v materiálu o nízké hustotě vysoký obsah (98 procent) vodního ledu.

Voda v kapalném stavu dosud na planetě nalezena nebyla. Marsovskou hlubinnou půdu tvoří podle Giovanniho Picardiho z Římské univerzity písek, který je ledem o teplotě minus 33 stupňů Celsia "spečen" na beton. Spektrální mapování minerálů v oblasti viditelného a infračerveného světla ukázalo, že v minulosti musel být povrch planety pokryt množstvím tekuté vody. Vznikly hydratované materiály (s obsahem vody), které pokrývají značné plochy. Jsou to tenké vrstvy silikátů s obsahem křemíku, které jsou produktem změn sopečných minerálů při dlouhodobém působení vody - na Zemi odpovídají jílům.

Hydratované sulfáty s obsahem síry vznikly rovněž ze sopečných materiálů usazením ve slané vodě za přítomnosti kyselin. Je tak možné určit dvě hlavní klimatická období v historii planety: raná doba s mokrým prostředím, v němž se tvořily křemíkové hydráty, a období s kyselým prostředím, kdy vznikaly sirné sloučeniny. Tato dvě období byla oddělena globální klimatickou změnou.

Existence života na Marsu tedy připadá v úvahu jedině v období prvém. Rozbor jílových materiálů by o tom mohl obsahovat stopy.