Var och en som tittar på en jordglob eller världskarta över Mars kan inte missa den: den största och längsta ravinen i solsystemet. Den skär längs Mars-ekvatorn i cirka 4 000 kilometer och skulle sträcka sig från New York City till San Francisco om den var placerad i USA. Canyonbotten sjunker 11 km under de omgivande slätterna. Det är lika djupt som några av de djupaste delarna av havet här på jorden. Detta är Valles Marineris, eller Mariner Valley, och dess västra förlängning, Noctis Labyrinthus, Nattens labyrint.

Denna enorma uppsättning av sammankopplade dalar breder ut sig från höjden av den vulkaniska utbuktningen Tharsis österut tills den sjunker ner i flera kanaler och kaosterrängområden. Den delar sig naturligt i tre segment.

I väster består Noctis Labyrinthus av ett nätverk av korsande slutna raviner och sänkor. Dessa tycks ligga i linje med sprickor i den omgivande platån. Längre österut i Noctis vidgas och fördjupas fördjupningarna och blir mer kontinuerliga när de går samman och bildar Valles Marineris huvudsakliga öst-västgående raviner. Längre österut blir kanjonerna grundare och fluviala inslag är vanligare. Så småningom försvinner kanjonsystemet i kaotisk terräng.

Och även om kanjonerna uppvisar många tecken på att ha innehållit sjöar, tros själva kanjonerna ha bildats genom geologiska förkastningar i stor skala. Kanjonerna är gigantiska grabs. En graben är en bit jordskorpa som faller ner mellan ungefär parallella förkastningar på båda sidor när jordskorpan är under spänning. Forskarna vet inte exakt vad som startade processen, men de flesta misstänker att förkastningen var kopplad till den ökade vulkaniska aktiviteten i Tharsis.

Sjöarna, som troligen matades av grundvatten, bildade skiktade avlagringar på canyonbotten på många ställen – Ophir Chasma och Candor Chasma, för att nämna bara två. Till och med den slutna depressionen Hebes Chasma är till stor del fylld av en gigantisk mesa. Forskarna tror att den byggdes av material som rasade i jordskred från väggarna när Hebes fylldes med vatten.

Landskred längs kanjonväggarna var den huvudsakliga processen som förstorade hela kanjonsystemet, tillsammans med fluviala åtgärder från grundvattnet. Sjöarna dränerades österut, längs den regionala sluttningen. När de strömmade ut ur ravinerna byggde det utflyttade vattnet stora översvämningskanaler som så småningom mynnade ut i det norra låglandet.

Jorden har inget geologiskt särdrag som motsvarar Valles Marineris. Dess närmaste paralleller är med jordiska sprickdalar, som den i östra Afrika. Denna löper söderut från Röda havet genom Etiopien, Kenya, Tanzania och in i Moçambique. Men Östafrikas sprickdal har många aktiva vulkaner, medan Valles Marineris verkar vara fri från dem, trots att den ligger i utkanten av Tharsis. Frågan om hur Valles Marineris föddes, tog form och växte är fortfarande bara delvis löst.