Anyone looking at a world map of Mars can’t miss it: the biggest and longest canyon in the solar system. Cortando ao longo do equador marciano por cerca de 4.000 quilômetros (2.500 milhas), ele chegaria da cidade de Nova York a São Francisco se colocado nos Estados Unidos. O chão do cânion afunda 11 km abaixo das planícies circundantes. Isso é tão profundo quanto algumas das partes mais profundas do oceano aqui na Terra. Este é Valles Marineris, ou Mariner Valley, e sua extensão oeste, Noctis Labyrinthus, o Labirinto da Noite.

Este imenso conjunto de vales interligados se espalha da altura do vulcão Tharsis para o leste até descer em vários canais e regiões de caos. Divide-se naturalmente em três segmentos.

No oeste, Noctis Labyrinthus é feito a partir de uma rede de desfiladeiros e depressões fechados entrecruzados. Estes parecem estar alinhados com falhas no planalto circundante. Mais a leste em Noctis, as depressões alargam-se e aprofundam-se e tornam-se mais contínuas à medida que se fundem para fazer os principais desfiladeiros de tendência leste-oeste de Valles Marineris. Mais para leste, os desfiladeiros tornam-se mais rasos, com características fluviais sendo mais comuns. Eventualmente, o sistema de cânions desaparece em terreno caótico.

Embora os cânions mostrem muitos sinais de conter lagos, pensa-se que os próprios cânions tenham sido formados por falhas geológicas em uma escala enorme. Os desfiladeiros são gigantescos. Um graben é um pedaço de crosta que cai entre falhas aproximadamente paralelas de ambos os lados quando a crosta está sob tensão. Os cientistas não sabem exatamente o que iniciou o processo, mas a maioria suspeita que a falha estava ligada ao aumento da atividade vulcânica em Tharsis.

Os lagos, provavelmente alimentados por águas subterrâneas, formaram depósitos em camadas no chão do cânion em numerosos lugares – Ophir Chasma e Candor Chasma, para citar apenas dois. Mesmo a depressão fechada de Hebes Chasma é em grande parte preenchida por uma mesa gigante. Os cientistas pensam que ela foi construída a partir de material que caiu em deslizamentos de terra das paredes quando Hebes foi preenchido com água.

Deslizamentos de terra ao longo das paredes do cânion foram o principal processo de ampliação de todo o sistema do cânion, juntamente com a ação fluvial das águas subterrâneas. Os lagos drenavam para leste, descendo a encosta regional. À medida que saíam dos desfiladeiros, as águas de fuga construíam grandes canais de inundação que acabaram por se esvaziar nas terras baixas do norte.

A Terra não tem nenhuma característica geológica correspondente a Valles Marineris. Os seus paralelos mais próximos são com vales de fendas terrestres, como o da África Oriental. Este corre para sul desde o Mar Vermelho, passando pela Etiópia, Quénia, Tanzânia até Moçambique. Mas o Rift da África Oriental tem muitos vulcões ativos, enquanto o Valles Marineris parece livre deles, apesar de estar à beira de Tharsis. A questão de como o Valles Marineris nasceu, tomou forma e cresceu permanece apenas parcialmente resolvida.