Valles Marineris
Valles Marineris (du nom de la sonde Mariner 9 qui l'a observé en 1971) est un vaste système de canyons situé à proximité de l'équateur de Mars, à l'est du renflement de Tharsis. S'étendant sur près de 4000 km, l'équivalent de la longueur des Etats-unis (photo ci-dessous), son plancher se situe couramment à 5 km de profondeur sous le niveau de référence martien. Valles Marineris est un énorme fossé d'effrondrement, élargi par l'érosion jusqu'à atteindre localement une largeur de 600 km. Les plateaux qu'il traverse ont une altitude dépassant par endroits 5 km au-dessus du niveau de référence martien, ce qui conduit à des dénivelés proche de 10000 m.
Ce système de canyons prend naissance, tout à fait à l'ouest de la région, dans Noctis Labyrinthus, à l'est de Pavonis Mons et au nord de la région de Syria Planum. Il s'agit d'un réseau de profonds sillons entrecroisés, fracturant un plateau très élevé d'origine volcanique. Les fractures proviendraient des forces d'expansion de l'écorce martienne à l'oeuvre dans toute cette région, tandis que les terrains situés en contrebas des parois de ces fractures ont été façonnés par différents types d'érosion.
Deux longs canyons parallèles constituent la moitié occidentale du système : Titonium Chasma (810 km de long) au nord, et lus Chasma (938 km) au sud. Ce dernier est plus large et le plus profond des deux, et se situe dans l'axe principal de la formation. La région centrale de Valles Marineris est consituée de trois vastes canyons parallèles qui se rejoignent en une structure unique de 600 km de large : Ophir Chasma (317 km de long), Candor Chasma (813 km de long) et Melas Chasma (547 km de long), qui se prolonge à l'est par Coprates Chasma (966 km de long). La partie orientale de Valles Marineris se développe en trois canyons parallèles et très chaotiques : Ganges Chasma (584 km de long), Capri Chasma (1275 km de long) et Eos Chasma (1413 km de long).
La région de Valles Marineris résulterait de la remontée d'un système de panaches mantelliques à l'origine de points chauds, matérialisés par les différents volcans de Tharsis et les renflements de Syria Planum, ainsi que des fossés de Noctis Labyrinthus. L'érosion de Valles Marineris serait d'origine largement hydrologique, comme en témoigne la présence de sulfates hydratés, dont l'épaisseur des dépôts forment parfois de véritables montagnes. Les vallées dendritiques témoignent également de l'existence passée d'un réseau de cours d'eau permanent et durable.
Les nombreuses sondes qui ont observé ces canyons ont révélé des formations rocheuses interprétées comme des traces d'activité fluviale très prolongée. Si les traces de volcanisme et d'érosion hydrologique sont patentes dans Valles Marineris, les parois de ses canyons ont surtout été altérées à l'Amazonien, par l'érosion éolienne et les glissements de terrain, souvent de très grande ampleur. Ces altérations ont révélé a leur tour les traces d'anciens écoulements souterrain le long des failles mises à nu.
L'existence de Valles Marineris est étroitement liée au soulèvement du dôme de Tharsis, puis a été remodelé par l'érosion. Cet énorme bombement s'est formé suite à une montée magmatique qui a fracturé la lithosphère. Ces fractures de la croûte martienne sont apparues soit lors de la surrection du dôme, soit quand le dôme s'est affaissé, comme un gâteau que l'on sort du four. Valles Marineris a ensuite été retravaillé sous l'action de différents phénomènes : Sapement, effrondrement et subsidence. L'érosion a laissé des marques considérables et la largeur de certains canyons a triplé. On pense enfin qu'une partie du canyon a pu être occupé dans un lointain passé par de grands lacs, protégés sous une épaisse couche de glace. La présence d'épais dépôts stratifiés est à l'origine de cette hypothèse.
