科学家借助SHARAD（浅层雷达）探测到这些冰。该雷达在15至25 MHz的高频无线电波段中工作，可接收火星超过一公里深处的结构信息，由意大利航天局研发。该装置显示，在北极表面下的某些冰层中，冰含量达到90%。雷达的探测结果得到了一项使用重力数据进行的独立研究的证实。
来自得克萨斯大学地球物理研究所的斯蒂法诺·内罗齐（Stefano Nerozzi）表示："我们没想到会在这里找到这么多水冰。这可能使它成为继极地冰盖之后的火星第三大水域。"如果这些冰全部融化，整个火星都将被一层一米半的水覆盖。研究人员表示，研究冰沉积物的结构和组成将有助于确定古代火星的气候。
科学家认为，冰层形成于近几次冰期冰在火星两极积聚时。每次火星被加热时，冰盖的残余都被沙子覆盖，保护冰免受太阳辐射并防止冰散布到大气中。
科学家长期以来都知道火星的周期性冰期，这是由轨道的变化和轴的倾斜引起的。大约5万年间，火星向太阳倾斜，然后逐渐恢复到直立位置。当行星的旋转轴垂直时，赤道区域最接近太阳，冰可能在极点处积聚。当火星倾斜时，冰盖逐渐减少并可能完全消失。但在此之前，人们一直认为没有留下任何先前冰川作用的证据。