انعکاس‌های راداری نشان داده‌اند که در زیر یک کوه یخ واقع در قطب جنوب سیاره مریخ، آب مایع وجود دارد. چنین کشفی یک نقطه عطف عمده، در کاوش و بررسی سیاره سرخ محسوب می‌شود؛ سیاره‌ای که به طور بالقوه قابلیت سکونت دارد.
آبی که توسط ابزار‌های MARSIS (رادار پیشرفته مریخ برای زمین شناسی زیرزمینی و یونوسفر صدا) شناسایی شده بر روی بورد فضاپیمای مریخ اکسپرس آژانس فضایی اروپا، در ۱.۵ کیلومتری (در حدود یک مایل) زیر یخ، به شکل یک دریاچه ۲۰ کیلومتری (حدود ۱۲.۴ مایل) در زیر دشت‌های منجمد Planum در استرالیا قرار دارد.
اندازه‌گیری عمق دریاچه با استفاده از رادار، غیر ممکن به نظر می‌رسد، به این دلیل که اشعه‌های منعکس شده از مرز میان سنگ و قسمت‌های پایینی کوه یخ بازگردانده می‌شوند. به این معنی که آب می‌تواند در هر ارتفاعی بین عمق دریاچه‌ی وستوک (Vostok) و عمق یک لایه‌ی گلی به ضخامت یک متر باشد.
برای این که آب زیر یخ‌های سرد، تحت فشار و دمای پایین، مایع بماند؛ باید با نمک‌های معدنی مانند نمک‌های پرکلرات اشباع شده باشد تا نقطه‌ی انجماد آن را پایین آورند. پرکلرات برای اولین بار در سال ۲۰۰۸ بر روی سیاره مریخ، توسط کاوشگر فونیکس (Phoenix) ناسا کشف شد، که در مریخ گسترده است.
با این حال، زمانی که آب‌های زیرزمینی به مرحله به درد بخوری برای حیات می‌رسند، ماهیت خود را از دست می‌دهند. دانشمندان سیاره شناس در تلاش برای یافتن آب در فاز مایع بر روی سیاره‌ی سرخ بوده‌اند، زیرا همان طور که می دانیم، زندگی ما نمی‌تواند بدون آب که به عنوان حلال در بیوشیمی عمل می‌کند، ادامه پیدا کند. ادعاهای قبلی مبنی بر وجود شواهدی برای آب مایع، به شکل تغییرات در آب راه‌ها و رگه‌های تاریک به نام خطوط شیب تکرار شونده، به جریان‌های آب شور نسبت داده می‌شدند که ناشی از بهمن‌های خشک بودند. این کشف جدید نشان می‌دهد که آب مایع همیشه در مریخ وجود داشته است، اما ما مکان‌های اشتباهی را بررسی می‌کرده‌ایم.
آب سرد
با این حال، وجود آب مایع لزوما به این معنی نیست که منطقه مربوطه در مریخ قابل سکونت است. بخشی از مشکل در این است که نمی‌دانیم که آب کشف شده توسط MARSIS چقدر سرد می‌باشد. بر روی زمین، میکروارگانیسم‌هایی وجود دارند که به زندگی در دماهای پایین علاقمند هستند و به نام Synechococcus lividus شناخته می‌شوند. آن‌ها در دمای ۲۰- درجه سانتیگراد (۴- درجه فارنهایت) رشد می‌کنند. در زندگی‌های دیگر، حتی در دماهای سردتر هم شیوه‌هایی برای زنده ماندن وجود دارد و نه رشد کردن. با این حال، بسته به این که شوری آب چه قدر باشد، آب به طور بالقوه می‌تواند تا ۷۰- درجه سانتیگراد (۹۴- درجه فارنهایت) به صورت مایع باقی بماند. بنابراین، این یک مسئله ای باز است که چه زمانی آب برای زندگی به اندازه‌ی کافی گرم است؟ احتمالا میکروارگانیسم‌های مریخی از همتایان زمینی سرما دوست خود، قوی‌تر هستند.
احنمالا دریاچه Planum Australe تنها ناحیه دارای آب‌های زیرزمینی، بر روی سطح مریخ نباشد، اما دقت تفکیک‌کنندگی فضایی MARSIS محدود است که مانع از پیدا کردن قسمت‌های حاوی آب، در ابعاد کوچک‌تر از دریاچه Planum Australe می‌شود. مشکل دیگر این است که SHARAD (Shallow Radar instrument)، ابزار رادار سطحی و کم عمق در سفینه‌ی شناساگر مریخ، متعلق به ناسا، با فرکانس بالایی کار می‌کند که مخصوص مطالعه یخ‌های موجود بر روی سطح طراحی شده است. پالس‌های رادار با فرکانس‌های بالاتر، قادر به نفوذهای به اندازه کافی عمیق برای تشخیص مرز بین یخ و آب در زیر کوه قطبی نیست، بنابراین SHARAD قادر به تشخیص این دریاچه نبوده است.
ماموریت‌های آینده
در حال حاضر ماموریت‌های آینده در مراحل برنامه ریزی هستند و انتظار می‌رود که دارای سیستم‌های رادیویی با فرکانس بالا باشند. روبرتو اروسی (Roberto Orosei) از Istituto Nazionale di Astrofisica در ایتالیا، که سرپرست پژوهشی بود که در مجله Science منتشر شده است، امید خود را به ماموریت آینده چینی به مریخ بسته است، کاوشگر سنجش از راه دور مریخ (the Mars Global Remote Sensing Orbiter, Lander and Small Rover)، که در آزمایش رادیویی با فرکانسی بین فرکانس ۵ مگاهرتزی MARSIS و ۲۰ مگاهرتزی SHARAD کار خواهد کرد.
در حال حاضر از دریاچه زیرزمینی مریخی به خاطر چالش حفاری یخ برای رسیدن به آب مایع به منظور نمونه برداری از آن یاد می‌شود و همچنین یادآور پروژه‌های حفاری دریاچه هایی بر روی سطح زمین مانند دریاچه وستوک، یا مأموریت برای رفتن به قمر ماه یا قمر زحل و تمرین کردن برای نمونه گیری از اقیانوس‌ها است. ممکن است که دریاچه قطبی جنوب مریخ، زمینه تست کامل برای مأموریت‌های حتی بلندپروازانه‌تر در خارج از منظومه شمسی باشد.
