Untersuchungen mit dem Planetaren Fourier-Spektrometers (PFS) haben ergeben, dass Wasserdampf in der Mars-Atmosphäre in einer Höhe von 10-15 Kilometer recht gleichmäßig verteilt ist. Näher an der Oberfläche hingegen konzentriert sich der Wasserdampf bevorzugt in drei breiten Regionen um den Äquator: Arabia Terra, Elysium Planum und Arcadia-Memnonia, wo die Wasserdampfkonzentration zwei- bis dreimal so hoch ist wie in anderen beobachteten Gebieten. Diese Regionen mit hoher Wasserdampfkonzentration decken sich auch mit der von der NASA-Sonde 2001 Mars Odyssey in geringer Tiefe unter der Oberfläche aufgespürten Eisschicht, wie der PFS-Hauptexperimentator, Dr. Vittorio Formisano, berichtete.

Neuere, detaillierte Auswertungen der PFS-Daten haben bestätigt, dass auch Methan in der Atmosphäre nicht gleichmäßig verteilt, sondern an einigen Stellen konzentriert vorkommt. Das PFS-Team stellte fest, dass sich die Gebiete mit den höchsten Methan-Konzentrationen mit den Regionen überschneiden, in denen auch verstärkt Wasserdampf und Eislagerstätten vorkommen. Diese Überlappung von Wasserdampf und Methan ist möglicherweise auf eine gemeinsame, in den Bodenschichten des Mars liegende Quelle zurückzuführen.

Erste Erklärungsversuche befassen sich mit den Eislagerstätten, die wie Grundwasser gewissermaßen einen "Grundeisspiegel" bilden würden, wobei die geothermische Wärme aus dem Planeteninneren Wasser und andere Stoffe in Richtung Oberfläche befördert. Aufgrund der sehr niedrigen Oberflächentemperaturen, die etwa 50 Grad Celsius unter Null betragen, würde das Wasser gefrieren, noch bevor es an die Oberfläche gelangt. Weitere Untersuchungen werden notwendig sein, um den Zusammenhang zwischen dem Grundeisspiegel und dem Vorkommen bzw. der Verteilung von Wasserdampf und Methan in der Atmosphäre in vollem Umfang zu verstehen. Mit anderen Worten: Können die geothermischen Vorgänge, die diesen Grundeisspiegel entstehen lassen, auch Wasserdampf und andere Gase wie Methan an die Oberfläche steigen lassen? Könnte es unter dem Eis auch flüssiges Wasser geben? Könnten in diesem Wasser unter der Eisschicht eventuell Formen primitiven Lebens existieren, die Methan und andere Gase produzieren, die anschließend Richtung Oberfläche und in die Atmosphäre aufsteigen?

Das PFS-Instrument hat in der Marsatmosphäre auch Spuren anderer Gase entdeckt. Ein Bericht hierüber wird derzeit von Fachwissenschaftlern ausgewertet. Weitere Studien sollen herausfinden, ob diese Gase mit Wasser und Methan in Verbindung gebracht werden können, und so noch ungelöste Fragen beantworten. Künftige Mars-Missionen könnten uns durch Untersuchungen vor Ort mit Hilfe von Landegeräten ein genaueres Bild des rätselhaften Roten Planeten geben.