Марсианские каналы на Красной планете были обнаружены во второй половине XIX столетия итальянским астрономом Джованни Скиапарелии (Giovanni Schiaparelli). Он назвал из «canali», что в переводе с итальянского языка означает «потоки искусственного или естественного происхождения». Распложены марсианские каналы в большей степени вдоль экваториальной области Красной планеты. Один из комплексов пересекающихся каньонов принято называть Noctis Labyrinthus (Лабиринт Ночи). Система, простирающаяся на 1200 километров, плавно переходит в другую не менее массивную систему каньонов Valles Marineris (Долины Маринер), ширина которой составляет 200 км, длина — 4000 км, а глубина — 7 км.
Ввиду того, что эти ущелья, если смотреть с орбиты, чем-то напоминают зелёные каньоны, сформировавшиеся «водным» путём, многие исследователи полагают, что мощные потоки воды, вероятно, «вытесали» Лабиринт Ночи и Долины Маринер в поверхности Марса. По другой из версий, тектоническая активность создала крупнейшую «Восточно-Африканскую рифтовую долину» на планете нашей Солнечной системы.
По словам Giovanni Leone, специализирующегося на планетарном вулканизме, который входит в исследовательскую команду, возглавляемую Paul Tackley из Eidgenössische Technische Hochschule, эти предположения далеки от истины. Только потоки лавы имеют достаточно силы и массы, чтобы сформировать эти гигантские ущелья в поверхности Марса, объясняет учёный.
Результаты проведенного исследования были недавно представлены в журнале «Journal of Volcanology and Geothermal Research».
На протяжении последних нескольких лет Giovanni Leone исследовал структуру этих каньонов и переходных зон Ares Vallis и Chryse Planitia. Он изучил тысячи поверхностных изображений с высокой разрешающей способностью, полученных в ходе многочисленных исследований Марса, в том числе автоматической межпланетной станцией «Mars Reconnaissance Orbiter», которые находятся в свободном доступе базы данных Геологической службы США (US Geological Survey).
По словам Giovanni Leone, всё, что он видит на снимках, представлено структурами, сформировавшимися потоками лавы, аналогичными тем, что можно увидеть на Земле. Он отмечает, что типичные индикаторы водной эрозии не видны ни на одном из снимков. Тем не менее, учёный не исключает, что вода могла принимать участие в формировании каньонов. Фактов, указывающих на наличие воды на планете, таких как обнаружение солевых отложений в местах скопления и последующего испарения воды, а также признаков эрозии на аллювиальных выносах оползней, недостаточно для того, чтобы утверждать, что каньоны сформировалось потоками воды. Итальянский вулканолог не может объяснить, как могло сформироваться такое огромное количество воды, которое потребовалось бы для формирования каньонов.
Модель, представленная Leone в его исследовании, иллюстрирует историю формирования каньонов, начиная от источников лавовых потоков, и заканчивая спецификой формирования системы ущелий. Источником лавовых потоков, по мнению Leone, является вулканическая область Тарсис (Tharsis). Именно от неё сформировались начальные лавовые «трубы» Noctis Labyrinthus. Когда давление от извержения спадало, некоторые из лавовых «пустот» проседали, образуя цепочку почти круглых отверстий — «цепь ям». Когда лава начинала снова течь по «трубам», «потолки» лавовых пустот разрушались полностью, формируя структуры V-подобной формы. Из-за плавления горной породы и материала по краям, обусловленного механической эрозией, каньоны становились всё глубже. По словам Leone, чем больше лавы текло по каньону в последующем, тем шире он становился.
В поддержку своей модели Leone предоставил измерения высот, полученные различными марсианскими зондами. Точки минимумов Лабиринта Ночи характеризуются типичной V-подобной формой, присущей «молодым» лавовым долинам. Точки максимумов этих долин характеризуются примерно одинаковой высотой. Если бы в этом процессе были задействованы тектонические силы, они не были бы одинаковыми, отмечает учёный.
Вода не могла выступить формирующей силой в этом процессе, так как потребовались бы десятки миллионов кубических километров воды, дабы сформировать столь глубокие ущелья и каньоны. То есть вся атмосферная вода их всех возрастов Марса должна была сосредоточится в районе Лабиринта Ночи. Кроме того, атмосфера Марса слишком тонкая, а температуры на планете чрезмерно низкие.
Следует отметить, что исследование Leone несёт за собой определённые последствия. Так, если предположить, что лава сформировала Лабиринт Ночи и Долины Маринер, то на Марсе в прошлом было гораздо меньше воды, нежели предполагали учёные до недавнего времени. Учёный отмечает, что мелководный океан к северу от экватора, вероятно, был намного меньше, чем считали планетологи. Из всего вышеуказанного следует, что вероятность существования жизни на Марсе значительно ниже предыдущих самых пессимистических прогнозов.
Leone допускает, что лавовые трубы, которые все ещё существуют на поверхности Красной планеты могут быть благоприятными средами для обитания живых организмов, так как можно предположить, что они обеспечивают защиту от пагубного ультрафиолетового излучения, воздействующего на поверхность Марса. Учёный полагает, что было бы целесообразным отправить на Марс вездеход, который бы провел исследования «полости» лавовых труб.
