Mars lijkt misschien een buitenaardse wereld, maar veel van zijn kenmerken komen griezelig bekend voor, zoals deze oude, opgedroogd riviersysteem dat zich bijna 700 kilometer over het oppervlak uitstrekt, waardoor het een van de langste valleinetwerken ter wereld is.

Het gebied van Mars dat wordt getoond in deze nieuwe afbeeldingen van ESA's Mars Express-ruimtevaartuig, ligt net ten zuiden van de evenaar van de planeet, en het is bekend dat het is gevormd door een mix van stromend water en inslagen:gebeurtenissen waarbij rotsen vanuit de ruimte naar binnen schoten om tegen het oppervlak van Mars te botsen.

Beide mechanismen zijn hier zichtbaar:een aantal inslagkraters, sommige groot en sommige klein, kan worden gezien gespikkeld over de oker, karamelkleurig oppervlak, en een boomachtige, gevorkte kanaal snijdt prominent door het midden van het frame.

Dit oude valleisysteem heet Nirgal Vallis, en was ooit gevuld met stromend water dat zich over Mars verspreidde. Door de kenmerken van de omringende kraters te verkennen, wetenschappers schatten de leeftijd van het systeem tussen 3,5 en 4 miljard jaar oud.

Het deel van Nirgal Vallis dat op deze afbeeldingen is vastgelegd, ligt aan de westkant van het riviersysteem, waar het zich langzaam uitbreidt en verdwijnt; het oostelijke uiteinde is veel minder vertakt en duidelijker gedefinieerd als een enkele vallei, en komt uit in de grote Uzboi Vallis - de vermoedelijke locatie van een grote, oude meer dat al lang is opgedroogd.

Nirgal Vallis is een typisch voorbeeld van een kenmerk dat bekend staat als een vallei met een amfitheater. Zoals de naam al doet vermoeden, in plaats van bot of scherp te eindigen, de uiteinden van deze zijrivieren hebben de karakteristieke halfronde, ronde vorm van een oud Grieks amfitheater. Dergelijke valleien hebben ook typisch steile wanden, gladde vloeren, en, indien doorgesneden in een dwarsdoorsnede, een 'U'-vorm aannemen. De hier afgebeelde valleien zijn ongeveer 200 m diep en 2 km breed, en hun vloeren zijn bedekt met zandduinen; het uiterlijk van deze duinen geeft aan dat marswinden de neiging hebben om ongeveer evenwijdig aan de valleimuren te waaien.

Zulke valleien zien we vaak op aarde, inclusief valleien in de Chileense Atacama-woestijn, het Colorado-plateau, en op de eilanden van Hawaï. Mars herbergt er ook een paar, met Nanedi Valles en Echus Chasma die zich bij Nirgal Vallis voegen als duidelijke voorbeelden van deze intrigerende functie. Beide kenmerken lijken ook op terrestrische drainagesystemen, waar kronkelend, steile valleien - vermoedelijk gevormd door vrij stromend water - hebben zich een weg gebaand door honderden kilometers martiaanse rots, smeden door oude vulkanische vlaktes, lava stroomt, en materiaal dat in de loop van de tijd door sterke marswinden is afgezet.

Valleien zoals Nirgal Vallis zijn alomtegenwoordig in de lage breedtegraden rond de evenaar van Mars, wat aangeeft dat deze gebieden ooit een veel milder en meer aards klimaat hadden. Ondanks de dorre, vijandige wereld die we vandaag zien, Men denkt dat Mars ooit een veel warmere en nattere planeet was - en we zien tekenen hiervan in de diverse mix van kenmerken en mineralen die over het oppervlak worden gevonden.

Wetenschappers geloven dat Nirgal Vallis op een vergelijkbare manier is gevormd als morfologisch vergelijkbare valleien die we op aarde zien. Aangezien er geen vertakking lijkt te zijn, boomachtige zijrivieren die uitmonden in de hoofdvallei van Nirgal Vallis, het is waarschijnlijk dat het water op het oude Mars werd aangevuld door een mix van neerslag en stroming over land vanuit het omringende terrein.

Het systeem kan ook zijn wortels hebben in een proces dat bekend staat als grondwateronttrekking:wanneer water moeite heeft om verticaal door een medium te reizen, en sijpelt dus in plaats daarvan continu zijdelings door materiaal in lagen onder het oppervlak. We zien dit soort mechanisme op aarde in omgevingen waar oppervlaktemateriaal erg fijn en los is en dus moeilijk voor water om door te dringen - grotendeels slib, zanderig, niet geconsolideerd, en fijnkorrelige omgevingen, waar de onderste lagen van het oppervlak doorlatend en vriendelijker zijn voor water dan die erboven.

Het ruimtevaartuig legde deze waarnemingen vast met behulp van zijn stereocamera met hoge resolutie, een instrument dat het hele oppervlak van Mars in full colour en met hoge resolutie in kaart brengt. Het doel - het karakteriseren en begrijpen van de Rode Planeet in zijn geheel - zal worden ondersteund en voortgezet door de ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter, die in 2016 op Mars aankwam, en de ExoMars Rosalind Franklin rover en het bijbehorende oppervlaktewetenschapsplatform, die volgend jaar komt. Samen, deze baanbrekende vloot zal helpen de mysteries van Mars te ontrafelen.