On estime que la couche de la surface à des latitudes plus élevées contient beaucoup plus d’eau. Elle est basée à la fois sur des observations et des mesures orbitales par la sonde Phoenix en 2008.
Le principal dispositif d’observation dans l’étude de la couche de surface martienne est le laser spectrométrique de Curiosity, ChemCam, qui examine le contenu élémentaire des cibles par des impulsions laser et l’examen par spectroscopie des éclairs qui en résultent. Grâce à ce laser on peut étudier son environnement à une distance allant jusqu’à environ sept mètres. Les observations de l’humidité relative de l’atmosphère martienne, qui ont été nécessaires pour l’étude, ont été effectuées en utilisant le dispositif REMS -H fournie par l’Institut météorologique finlandais qui fait partie de l’équipe de recherche de la NASA .
Le groupe de recherche a également étudié la variation de la vapeur d’eau entre l’atmosphère et la couche à la surface.
L’Institut météorologique finlandais a équipé le rover Curiosity avec les instruments (REMS -P et REMS -H) de mesure de pression et de l’humidité dans l’atmosphère martienne. Le REMS -H et les appareils de mesure REMS -P ont surveillé la pression et l’humidité pendant environ 400 jours jusqu’à présent, soit plus d’une année martienne.
L’objectif est de dresser une série temporelle de mesure de pressions et d’humidité pendant toute une année martienne.
Cela amènerait une autre série de mesures après celles des atterrisseurs Viking (1976 – 82). A l’aide de ces observations, le comportement de l’atmosphère martienne est étudié sur une échelle allant de quelques secondes à l’alternance des saisons. Cela permet également une étude des changements dans le climat de Mars au cours des 40 dernières années, en comparant la série d’observations par les atterrisseurs Viking, de Curiosity et les observations orbitales.
À l’heure actuelle Curiosity se dirige vers le Mont Coupant, une montagne située au milieu du cratère Gale. En étudiant ses couches superficielles, le rover cherchera à déterminer les conditions environnementales remontant à des centaines de millions d’années.
Composée de dioxyde de carbone, l’atmosphère martienne est sèche, froide et environ 100 fois plus tenue que sur Terre. Les inclinaisons de l’axe de Martien et terriens, et les durées des journées presque identiques des deux planètes laissent supposer que les deux atmosphères peuvent avoir beaucoup de points communs.
Leurs possibles caractéristiques similaires nous donnent une autre raison pour la recherche car en enquêtant sur Mars nous pouvons aussi apprendre quelque chose de nouveau sur notre planète.