Blick von einem imaginären Punkt oberhalb des angrenzenden Hochlands über die mittleren Valles Marineris von Süden nach Norden. Zu sehen sind die drei parallel verlaufenden Zentraltäler Melas Chasma, Candor Chasma und Ophir Chasma.
Bild: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Zu sehen sind die drei parallel verlaufenden Zentraltäler Melas Chasma, Candor Chasma und Ophir Chasma.
Bild: ESA/DLR/FU Berlin (G. Neukum)

Topographische Karte und der Ausschnitt vom oberem Bild.   Bild: NASA/JPL/USGS

Melas Chasma, Candor Chasma und Ophir Chasma: Der zentrale Teil der Valles Marineris

Die vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betriebene, hochauflösende Stereokamera HRSC an Bord der ESA-Raumsonde Mars Express machte während der Orbits 334 und 360 Aufnahmen des zentralen Teils des 4000 Kilometer langen Canyons Valles Marineris auf dem Mars. Die Bildauflösung beträgt zwischen 21 und 30 Meter pro Bildpunkt. Die Abbildungen entstammen einem Mosaik der während der beiden Orbits aufgenommenen Bildsequenzen und zeigen einen etwa 600 Kilometer hohen und 300 Kilometer breiten Ausschnitt zwischen drei und 13 Grad südlicher Breite bzw. 284 und 289 Grad östlicher Länge.
An dieser Stelle haben die in Ost-West-Richtung verlaufenden Täler der Valles Marineris, die nach ihrer Entdeckung auf den ersten Satellitenbildern der Marssonde Mariner 9 im Jahr 1971 benannt wurden, ihre größte Nord-Süd-Ausdehnung. Die perspektivische Ansicht (Bild links oben) zeigt den Blick von einem imaginären Punkt oberhalb des angrenzenden Hochlands über die mittleren Valles Marineris von Süden nach Norden. Dabei sind die drei parallel verlaufenden Zentraltäler Melas Chasma (lat., die "dunkle Talenge"), Candor Chasma (lat., die "blasse Talenge") und Ophir Chasma (in der Bibel das Land, in das König Salomon eine Schiffsexpedition entsandte - vermutlich Indien) zu sehen. Jedes dieser Täler ist etwa 200 Kilometer breit und zwischen fünf und sieben Kilometer tief.
Wie diese riesige geologische Struktur entstanden ist, kann immer noch nicht mit Gewissheit gesagt werden. Möglicherweise führten Spannungen in der Marskruste zu einem Aufreißen des Hochlands und einem Absinken der Gesteinsschollen zwischen den Bruchlinien. Dieses Auseinanderbrechen könnte sich ereignet haben, als vor Milliarden von Jahren unter der sich nach Westen erstreckenden Tharsis-Region vulkanische Aktivität einsetzte und das Gebiet zu einem mehrere Kilometer hohen langgezogenen Bergrücken aufgewölbt wurde. Auf der Erde bezeichnet man solche die Kruste in ihrer ganzen Tiefe durchziehenden Grabenbrüche als "Rift".
Als Alternative zu diesen "tektonischen" Bewegungen werden Einsturzvorgänge angeführt. Beispielsweise könnte ein beträchtlicher Anteil von Eis, das möglicherweise ursprünglich in der Tiefe vorhanden war, geschmolzen sein. Das Wasser wäre in Richtung der großen Ausflusstäler abgeflossen, die Oberfläche stürzte in die entstandenen Hohlräume nach und hätte so dieses Talsystem gebildet. Was auch immer der Grund für die Entstehung der Valles Marineris war: Die Wände wurden nach der Absenkung des Geländes stark erodiert.
Auffallend sind zwei sehr unterschiedliche Geländeformen: Zum einen stark zerklüftete, schroffe Klippen, und zum anderen im Inneren der Täler langgestreckte Berge, die "weichere", gerundete Oberflächen haben. Erstere stellen eine typische Erosionsform in trockenen Gebirgen dar; auch wenn es als gesichert gilt, dass auf dem Mars einst Wasser geflossen ist oder sich Gletscher über die Oberfläche geschoben haben, ist der Mars heute ein trockener Wüstenplanet. An manchen steilen Talhängen sind Gesteinsschichten zu erkennen, und man nimmt an, dass einzelne Schichten aus vulkanischen Gesteinen das flache, von den Valles Marineris durchschnittene Hochland aufbauen. Wie die gerundeten Hügel entstanden sind, ist unklar.
Unterhalb der nördlichen Geländekante sind gewaltige Hangrutsche zu erkennen, in denen sich von den Rändern abgebrochenes Material bis zu 70 Kilometer weit in die Täler geschoben hat. Auch im Bildvordergrund sieht man Strukturen, die darauf schließen lassen, dass hier in früherer Zeit etwas geflossen ist: Dadurch könnte Material abgelagert worden sein, das den heute auffallend ebenen Talgrund gestaltet hat. Die an zerbrochene Eisschollen erinnernde Oberfläche in der Bildmitte wurde bereits auf den Bildern der amerikanischen Viking-Sonden in den 1970er-Jahren identifiziert, ihr Ursprung gilt auch heute noch als rätselhaft.