Η επιφάνεια του Άρη είναι σήμερα ξηρή σαν έρημος, αλλά νέα ευρήματα από το Mars Express της ESA επιβεβαιώνουν ότι το νερό έχει διαδραματίσει σημαντικό ρόλο στην ιστορία του πλανήτη. Τα ευαίσθητα όργανα του διαστημικού σκάφους επιβεβαιώνουν ότι ο άνυδρος Κόκκινος Πλανήτης ήταν κάποτε πολύ πιο υγρός και ότι ο πάγος πιθανώς εκτείνεται ευρέως κάτω από την επιφάνεια.
Τον περασμένο καλοκαίρι, για μερικές εβδομάδες, το ραντάρ του δορυφόρου εξέπεμψε ραδιοσήματα που διαπέρασαν την επιφάνεια και ανακλάστηκαν από υπόγεια στρώματα. Η ανάλυση αυτών των ηχών αποκάλυψε καμπύλες δομές που ενδέχεται να αποτελούν τα εξωτερικά χείλη θαμμένων λεκανών πρόσκρουσης.

Μια σχεδόν κυκλική δομή, διαμέτρου περίπου 250 χλμ., βρίσκεται σε βάθος 1,5 έως 2,5 χλμ. κάτω από τις βόρειες πεδινές εκτάσεις της περιοχής Chryse Planitia. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι ενδέχεται να περιέχει ένα παχύ στρώμα υλικού πλούσιου σε πάγο νερού. Πιο κοντά στον βόρειο πόλο του Άρη, ισχυρές ηχώ δείχνουν την παρουσία ενός σχεδόν καθαρού στρώματος πάγου νερού, πάχους άνω του 1 χλμ., το οποίο βρίσκεται πάνω από ένα στρώμα ηφαιστειακού “εδάφους”.
Το ραντάρ MARSIS έχει επίσης χρησιμοποιηθεί για τη μελέτη του ανώτερου τμήματος της ατμόσφαιρας – της ιονόσφαιρας. Οι ηχώ δείχνουν μια ισχυρή σχέση μεταξύ της συμπεριφοράς του ηλεκτρισμένου αερίου σε αυτή την περιοχή και των περιοχών ισχυρού μαγνητισμού στον στερεό φλοιό του πλανήτη.
Ένα άλλο όργανο, γνωστό ως OMEGA, εντόπισε ορυκτά πετρωμάτων που έχουν υποστεί μεταβολές λόγω της επίδρασης υγρού νερού. Αυτά τα ‘ενυδατωμένα’ ορυκτά αποδεικνύουν ότι πριν από δισεκατομμύρια χρόνια υπήρχαν μεγάλες ποσότητες νερού στον Άρη – και ότι οι συνθήκες τότε ενδέχεται να ήταν κατάλληλες για την εμφάνιση ζωής.