Tàu quỹ đạo ExoMars Trace Gas Orbiter được phóng lên Sao Hỏa vào năm 2016. Vai tṛ là một sứ mệnh chung giữa ESA (Cơ quan Vũ trụ châu Âu) và Roscosmos (Cơ quan Vũ trụ Liên bang Nga), đă phát hiện ra nước ở Valles Marineris. Nơi được mệnh danh là "Grand Canyon của Sao Hỏa".
Valles Marineris là hẻm núi lớn nhất của hệ Mặt Trời với chiều dài tới 4.000km, tức dài gấp 10 lần hẻm núi Grand Canyon trên Trái Đất.
Thiết bị Fine Resolution Epithermal Neutron Detector (FREND) của tàu quỹ đạo ExoMars đă phát hiện ra rằng ở độ sâu khoảng 1m dưới bề mặt, đất ở hẻm núi này cực kỳ giàu nước. Nước tồn tại bằng cách kết dính trong khoáng chất hoặc dưới dạng băng dưới bề mặt.
Những phát hiện trên được tàu ExoMars Trace Gas Orbiter thu thập từ tháng 5/2018 - tháng 2/2021. Trước đó, các tàu vũ trụ khác đă nghiên cứu nước ngay dưới bề mặt Sao Hỏa và phát hiện ra một lượng nhỏ bên dưới lớp bụi của hành tinh này.
"Với ExoMars Trace Gas Orbiter, chúng tôi có thể nh́n sâu xuống 1m bên dưới và xem điều ǵ đang thực sự diễn ra dưới bề mặt Sao Hỏa. Và quan trọng là xác định vị trí các “ốc đảo” giàu nước mà các thiết bị trước đó không phát hiện được", nhà vật lư Igor Mitrofanov thuộc Viện Nghiên cứu không gian, thuộc Viện Hàn lâm khoa học Nga, một trong các tác giả chính của nghiên cứu, nói.
FREND cũng phát hiện một khu vực có lượng hydro cao bất thường. Theo tính toán của các chuyên gia, nếu cho rằng hydro liên kết thành các phân tử nước, ước tính đến 40% vật chất gần bề mặt khu vực này là nước.
Khối lượng nước đang cất giấu tại đây tương đương diện tích của lănh thổ Hà Lan, nhiều hơn hẳn so với dự kiến của các chuyên gia.
Alexey Malakhov, nhà khoa học cấp cao tại Viện Nghiên cứu Vũ trụ của Học viện Khoa học Nga nhận định, khả năng quan sát độc đáo của thiết bị cho phép đội ngũ nghiên cứu khám phá lượng nước vẫn chưa được phát hiện trước đó. Đây có thể là nước đá hoặc nước tích tụ với các khoáng chất trong đất. Tuy nhiên, các nhà khoa học tin rằng, sự hiện diện của băng có khả năng cao hơn bởi các khoáng chất trong khu vực này hầu như chứa rất ít nước.
Dẫn lời nhà vật lư Igor Mitrofanov, tờ Science Alert cho biết nước từng được biết đến dưới dạng băng ở các cực Sao Hỏa, nhưng với một khu vực gần xích đạo như Valles Marineris, các điều kiện dường như không phù hợp để nước có thể h́nh thành trên bề mặt. V́ vậy, đây là một phát hiện khó tin.
Việc hiểu rơ hơn nước tồn tại ở đâu và như thế nào trên sao Hỏa ngày nay có thể giúp các nhà khoa học hiểu chính xác điều ǵ đă xảy ra với nước cổ đại trên Sao Hỏa, một hành tinh đă được khẳng định có nhiều đại dương, sông hồ y như Trái Đất.
Báo cáo công bố trên tạp chí khoa học Icarus c̣n tuyên bố hẻm núi này sẽ là nơi các tàu thăm ḍ tương lai cần nhắm đến, v́ họ tin rằng giống như các kho chứa nước đồng dạng ở Trái Đất, Valles Marineris có thể là một kho lưu trữ khổng lồ các mảnh "xác ướp lạnh" của sinh vật Sao Hỏa cổ đại, hoặc ít ra là các phân tử hữu cơ. Đặc biệt nữa là bởi lượng nước này sẽ dễ tiếp cận hơn so với nguồn nước dưới bề mặt được phát hiện trước đó.