此图为美国宇航局提供的由凤凰号拍摄的火星表层
凤凰探测号揭示了火星表面过去和现在都有液体水存在的证据，并且还发现了火山活动的迹象。
据报道，由亚利桑那大学改良的TEGA热气分析机，是用来衡量现存在于火星大气中稳定碳和氧气同位素的比例的。TEGA提供了比以前的火星登录器（如20世纪70年代发射的海盗号）更加精确的同位素资料。研究结果表明，液体水主要以接近0°C的温度存在于火星表面，因此可排除热液系统在火星上存在过的可能性。
通过对由凤凰号采集的火星空气样品的分析，研究人员发现火星大气中氧气和二氧化碳的同位素的比例和地球大气非常相似。由于火星重力小，缺乏磁场以及轻的同位素都被输送到了磁场，因此年代更久远的大气主要由重同位素组成。这一过程有利于更轻的碳-12的损失，比与其相比更重的碳-13的损失要快。然而，火星大气中的碳-12要比碳-13多得多，这就暗示着需要用地质特征（如火山活动）中带二氧化碳的气体来填充，同时也表明火山现象已经成为火星上的一个重要进程。
除了分析碳同位素的构成，研究人员也分析了主要以氧-16和氧-18形式存在的氧同位素的构成。他们还将由凤凰号收集到的数据和已经落到地上的火星陨石中的氧气含量做了比较。他们发现从火山喷向大气中的二氧化碳在氧同位素比例上与岩石中的二氧化碳非常相似，但是他们之间也有很多的不同。这表明火山岩石中的二氧化碳之前已经和液体水发生过作用，进而使带有更重的氧-18的碳化合物中的氧气更加丰富。
研究人员将陨石数据和由凤凰探测号收集的数据相比较后肯定了一些关键的发现。一个可以追溯到最近的地质火山时代的陨石，包含有甚至可以和凤凰号收集的大气数据相匹配的碳酸盐岩同位素浓度。此外，尽管火星上环境严酷，但与碳酸盐的形成相关的含水条件近来已经延续到了火星。
