После того, как в 2002 году российским прибором Hand, установленным американцами на станции «Марс-Одиссей», был обнаружен водяной лед на Красной планете, специалисты Института космических исследований в России построили глобальные карты нейтронных потоков от Марса с разрешением 200-300 км. Как установлено, на Марсе имеется два огромных района с крайне высоким содержанием в грунте водяного льда - более половины по массе. Площадь поверхностей районов вечной мерзлоты в сто раз больше площади полярных шапок планеты, при этом в северном районе водяной лед располагается у самой поверхности, а на юге слой с большим содержанием льда покрыт сухим грунтом толщиной в 30 см.

Самый большой интерес у ученых вызывают два района, расположенных на марсианском экваторе - Аравия и Мемнония, где содержание воды выше 10% по массе. Указанные районы расположены на диаметрально противоположных сторонах Красной планеты, и повышенное содержание воды в этих грунтах практически необъяснимо.

В Аравии обнаружен участок с максимальным (16% по массе) содержанием воды. На Марсе в существующих климатических условиях свободный лед просто не может присутствовать в грунте на глубине 2 метров.

В настоящее время возможны два альтернативных объяснения - или это процесс очень быстрого потепления на Марсе и лед, образовавшийся в грунте миллиарды лет назад, пока не успел растаять, или молекулы воды присутствуют в породообразующих минералах, попав в них в результате гидратации в далеком прошлом при наличии свободной воды.

Изучение рельефа Марса показывает, что место посадки марсохода Spirit - кратер Гусева - был озером, куда впадала река Маадим, а место посадки марсохода Opportunity - залив Меридиана - дном древнего моря – о чем свидетельствуют отложения гематита, обнаруженные в результате спектральных измерений.