Auf dem Mars sind gigantische Flussstäler weit verbreitet, die vor mehreren Milliarden Jahren durch große Wasserfluten ausgehoben wurden. Damals hatte der Planet noch eine wesentlich dichtere Atmosphäre als heute. Aber es gibt auch jüngere Strukturen, beispielsweise im Bereich des rund 1000 Kilometer langen Marte Vallis in der Region Elysium. Diese Täler sind aber teilweise von vulkanischer Lava überflutet, so dass eine geologische Interpretation erschwert wird. Ein Forscherteam um Gareth A. Morgan an der Smithsonian Institution in Washington, DC, wertete nun Messdaten des SHARAD-Instruments an Bord der US-Raumsonde Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) aus und konnte zeigen, dass sich die Täler weiter erstrecken als bislang angenommen und wirklich von fließendem Wasser ausgehoben wurden.

SHARAD, der Shallow Radar Sounder, setzt langwellige Radarwellen ein. Sie dringen je nach Beschaffenheit der Marskruste bis zu 200 Meter tief in diese ein und werden dort an unterschiedlichen Gesteinsschichten reflektiert. Die Radardaten, die am östlichen Ende der Marte Vallis aufgenommen wurden, belegen, dass sich das Talsystem rund 180 Kilometer weiter nach Osten erstreckt als bislang bekannt. Die Radardaten enthüllen ein ganzes Netzwerk an Tälern, zwischen denen Tafelberge aufragen, die Stromlinienform aufweisen. Sie entstanden, als sich große Mengen flüssigen Wassers in einer enormen Flut über die Oberfläche ergossen und sich dabei tief in diese eingruben. Die Talböden liegen bis zu 130 Meter unterhalb der sichtbaren Oberfläche. Der Grund des Haupttals ist so tief, dass von dort keine Radarwellen mehr aufgefangen wurden.

Erst lange Zeit nach der Entstehung der Täler vor rund 500 Millionen Jahren wurden diese nach und nach von Lavaströmen aufgefüllt. Die jüngsten Lavaströme könnten nur rund zehn Millionen Jahre alt sein, denn die Elysium-Ebene ist eine der jüngsten Vulkanregionen des Roten Planeten. Die Form der nun kartierten Täler gibt auch Hinweise darauf, woher die sie erzeugenden Wassermassen stammten. Es spricht viel dafür, dass sie aus einem benachbarten Spaltensystem namens Cerberus Fossae hervorbrachen. Diese Spalten wurden später ebenfalls teilweise von Lava überflutet, so dass der Zusammenhang mit Marte Vallis vor den neuen Messungen nicht mehr erkennbar war. Für die Flut, welche die Täler schuf, war möglicherweise Grundwasser verantwortlich, dass vulkanische Aktivitäten freisetzten. Denn schon vor rund 500 Millionen Jahren war der Mars bereits die knochentrockene, rostrote Wüste mit dünner Atmosphäre, als die er sich heute präsentiert. Dies ist ein Hinweis darauf, dass auch in jüngerer Zeit auf dem Roten Planeten noch größere geologische Ereignisse, zum Beispiel Vulkanausbrüche, stattfanden.