Phoenix Ascending The Phoenix mission landed on Mars in March 2008 with the goal of studying the ice-rich soil of the planet's northern arctic region. Phoenix included a robotic arm, with a camera attached to it, with the capacity to excavate through the soil to the ice layer beneath it, scoop up soil and water ice samples, and deliver them to a combination of other instruments—including a wet chemistry lab and a high-temperature oven combined with a mass spectrometer—for chemical and geological analysis. Using this setup, Smith et al. (p. 58 ) found a layer of ice at depths of 5 to 15 centimeters, Boynton et al. (p. 61 ) found evidence for the presence of calcium carbonate in the soil, and Hecht et al. (p. 64 ) found that most of the soluble chlorine at the surface is in the form of perchlorate. Together these results suggest that the soil at the Phoenix landing site must have suffered alteration through the action of liquid water in geologically the recent past. The analysis revealed an alkaline environment, in contrast to that found by the Mars Exploration Rovers, indicating that many different environments have existed on Mars. Phoenix also carried a lidar, an instrument that sends laser light upward into the atmosphere and detects the light scattered back by clouds and dust. An analysis of the data by Whiteway et al. (p. 68 ) showed that clouds of ice crystals that precipitated back to the surface formed on a daily basis, providing a mechanism to place ice at the surface.

NASA’s InSight (Interior exploration using Seismic Investigations, Geodesy and Heat Transport) mission landed in Elysium Planitia on Mars on 26 November 2018. It aims to determine the interior structure, composition and thermal state of Mars, as well as constrain present-day seismicity and impact cratering rates. Such information is key to understanding the differentiation and subsequent thermal evolution of Mars, and thus the forces that shape the planet’s surface geology and volatile processes. Here we report an overview of the first ten months of geophysical observations by InSight. As of 30 September 2019, 174 seismic events have been recorded by the lander’s seismometer, including over 20 events of moment magnitude Mw = 3–4. The detections thus far are consistent with tectonic origins, with no impact-induced seismicity yet observed, and indicate a seismically active planet. An assessment of these detections suggests that the frequency of global seismic events below approximately Mw = 3 is similar to that of terrestrial intraplate seismic activity, but there are fewer larger quakes; no quakes exceeding Mw = 4 have been observed. The lander’s other instruments—two cameras, atmospheric pressure, temperature and wind sensors, a magnetometer and a radiometer—have yielded much more than the intended supporting data for seismometer noise characterization: magnetic field measurements indicate a local magnetic field that is ten-times stronger than orbital estimates and meteorological measurements reveal a more dynamic atmosphere than expected, hosting baroclinic and gravity waves and convective vortices. With the mission due to last for an entire Martian year or longer, these results will be built on by further measurements by the InSight lander. Geophysical and meteorological measurements by NASA’s InSight lander on Mars reveal a planet that is seismically active and provide information about the interior, surface and atmospheric workings of Mars.

Clues to a planet's geologic history are contained in its interior structure, particularly its core. We detected reflections of seismic waves from the core-mantle boundary of Mars using InSight seismic data and inverted these together with geodetic data to constrain the radius of the liquid metal core to 1830 ± 40 kilometers. The large core implies a martian mantle mineralogically similar to the terrestrial upper mantle and transition zone but differing from Earth by not having a bridgmanite-dominated lower mantle. We inferred a mean core density of 5.7 to 6.3 grams per cubic centimeter, which requires a substantial complement of light elements dissolved in the iron-nickel core. The seismic core shadow as seen from InSight's location covers half the surface of Mars, including the majority of potentially active regions-e.g., Tharsis-possibly limiting the number of detectable marsquakes.