在火星的腹地有一道粗糙的地质“疤痕”，其长度与纽约到洛杉矶的距离相当。火星地壳上这条巨大的断裂带叫做水手谷，它是在1972年由水手九号宇宙飞行器发现的。
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| 火星水手谷 |
由数条平行相接的沟槽组成的水手谷，无论从哪方面相比都使地球上的大峡谷相形见绌。它比大峡谷更宽，更长，更深，年代也更古老，是当之无愧的峡谷之王。
这张水手谷的镶嵌图像经过着色来显示火星地表。它是由热辐射成像系统（THEMIS），装配在NASA火星“奥德赛”轨道飞行器上的一部可见光和红外感应相机。
这幅由500多张日间红外照片组成的镶嵌图显示出的山谷细节比以往任何合成照片都要多。这条山谷极为宽广，它的西部纵深直穿纳克提斯迷宫（Noctis Labyrinthus），总长约3000公里（2000英里）。尽管如此，象足球场大小（100米, 328英尺）的微小细节仍可在图像中辨认出来。
地质学家认为，水手谷大约在35亿年前沿地质断层开始形成。断层是由地质构造变化以及位于西部的塔希斯（Tharsis）巨型火山的不断增长所造成的。当融化的岩石（岩浆）从地壳涌入塔希斯山后，整个地区开始抬升，这时周边的地壳岩石不断被拉伸，直至断裂形成断层和裂纹。
当裂缝展开后，地面就会下沉，就像拱门移动时拱心石就会坠落一样。同时，断层也为地下水的流动打开了通道，它破坏了地表，并且扩大了断裂区域。在水手谷的无数地方，险峻而且较新暴露的崖壁变得很不牢固，由此造成的山崩使峡谷变得越来越宽。
水手谷究竟何时开始停止增长目前还不清楚——因为直到现在有些地方仍有小型的山崩出现。但是它的主要活动大致在20亿年前就告一段落。
水手谷的几个地方展示出它在形成以及发展过程中的不同阶段。这些实例有助于科学家更好地了解它的来龙去脉。