地球儀や火星の世界地図を見ていると、誰もが見逃せないのが、太陽系で最大かつ最長の渓谷です。 火星の赤道に沿って約4,000キロメートル（2,500マイル）、アメリカに置き換えると、ニューヨークからサンフランシスコまで達することになります。 峡谷の底は、周囲の平原から11キロメートルも下に沈んでいる。 これは、地球上で最も深い海域の一部と同じ深さである。 これはValles Marineris（マリナー・バレー）、およびその西の延長、Noctis Labyrinthus（夜の迷宮）である。

この相互に連結した巨大な谷のセットは、Tharsis火山の膨らみの高さから東に向かって広がり、いくつかのチャンネルとカオス地形領域に降下している。

西のNoctis Labyrinthusは、交差する閉じた渓谷と窪地のネットワークで構成されている。 これらは周囲の台地の断層と一致しているように見える。 ノクティスの東側では、窪地が広がり、深くなり、より連続的になり、東西に伸びる渓谷に合流する。 東に向かうにつれ、峡谷は浅くなり、河川地形がより一般的になります。

渓谷は湖を含んでいた痕跡を多く残しているが、渓谷自体は巨大な地質断層によって形成されたと考えられている。 渓谷は巨大な地溝なのです。 地殻に張力がかかったとき、両側のほぼ平行な断層の間に落ち込む地殻の一部をグラベンという。 科学者たちは、何がこのプロセスを始めたのか正確には知らないが、断層はサーシスの火山活動の増加と関連していると考える人が多い。

おそらく地下水によって供給された湖は、峡谷の底に多くの場所、たとえばオフィール・チャズマとカンドール・チャズマで、層状の堆積物を形成した。 閉じた窪地のヘベスチャズマでさえ、その大部分は巨大なメサで埋まっています。 科学者たちは、ヘベスが水で満たされたときに壁から地滑りで崩れた物質で作られたと考えています。

渓谷の壁に沿った地滑りは、地下水による河川作用とともに、渓谷システム全体を拡大する主要なプロセスでした。 湖は東へ、地域の斜面を下っていった。 渓谷から流れ出る水は、最終的に北部の低地に流れ込む大きな洪水流を形成した。 その最も近い類似点は、アフリカ東部にあるような地殻変動による谷です。 紅海から南下し、エチオピア、ケニア、タンザニア、モザンビークへと続いています。 しかし、東アフリカ・リフトには多くの活火山があるのに対し、バレス・マリネリスはサーシスの端にあるにもかかわらず、活火山がないように見える。 ヴァレス・マリネリスがどのように生まれ、どのように形成され、どのように成長していったのか、その謎はまだ一部しか解明されていないのです

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