Stratigrafia Marsu

História

Prvé geologické mapy, podľa ktorých by sa dala stratigrafia odvodzovať začali vznikať až v čase, keď bol človek schopný na povrchu zaznamenať podrobnejšie detaily. Táto doba je spojená s prvými kvalitnejšími snímkami, ktoré sa začali objavovať po úspešnej misii Viking. Na základe získaných dát, sa začal tvoriť prvý systém, podľa ktorého vzniklo prvé rozčlenenie (Scott, Carr 1978, Tanaka 1986 a neskôr Tanaka s kolektívom v 1992). Niektoré oblasti sa ale nepodarilo sonde Viking preskúmať, alebo dáta boli veľmi slabé a tak veľké oblasti územia Marsu nebolo možné do systému zaradiť. Vtedajšie rozlíšenie fotografií ani neumožňovalo pozorovať menšie detaily (niektoré mapy dosahovali mierku až 1:25 000 000 ). Na základe týchto máp bolo možné načrtnúť prvé hrubé rozdelenie na tri základné jednotky : Noachian, Hesperian a Amazonian.
V posledných rokoch vďaka značnému úspechu sond (Mars Global Surveyor, Mars Reconnaissance Orbiter či Mars Express) a roverov na povrchu Marsu majú vedci lepšie znalosti o geologickej stavbe a sú zásobení kvalitnými snímkami, na ktorých sa dajú pozorovať veľmi podrobné detaily. Ďalej vďaka prácam sond Mars Express a Mars Global Surveyor, sú schopní zmerať relatívnu "nadmorskú" výšku, ktorá prináša neoceniteľné poznatky o histórii planéty. Nové dáta sa v súčasnosti odrážajú v presnejších poznatkoch a vedú k veľkej revízii stratigrafie Marsu.

Noachian

Obdobie noachianu je datované do obdobia pred 3,7 miliardami rokov, ale predpokladá sa, že väčšina základných jednotiek bola sformovaná pred 4,1 miliardami rokov (Nimmo a Tanaka, 2005) (oproti tomu staršie zdroje uvádzajú 3,8 až 3,5 miliárd rokov). V tomto období bol povrch planéty vystavený extrémnemu bombardovaniu cudzími telesami v najväčšej miere za celú históriu planéty. Na 10⁶ km² povrchu jednotky noachian bolo rozpoznaných okolo 200 kráterov väčších ako 5 km a 25 väčších ako 16 km. Hlavná časť jednotky nebola zatiaľ presne určená, ale predpokladá sa, že väčšina veľkých kráterov vznikla pred 4,1 miliardami rokov (Nimmo a Tanaka, 2005).
V tom čase na povrchu planéty existoval popri masívnom bombardovaní tiež silný vulkanizmus, ktorý vplyvom unikajúcich sopečných plynov pomáhal vytvárať klímu planéty v podobe hustej atmosféry. Dochádzalo k vzniku vypuklín v oblasti Tharsis. Predpokladá sa, že v tom čase na povrchu mohli existovať rieky a možno aj oceán, keďže tu existovala voda v kvapalnom stave. Nové objavy naznačujú, že v tom čase dochádzalo k pravidelným obrovským záplavám. Niektoré hypotézy pracujú aj s myšlienkou, že vtedy mohol vzniknúť na Marse primitívny život  (aj keď žiadne dôkazy neboli dosiaľ predložené).
Názov jednotky je odvodený od oblasti Noachis Terra, ktorá sa nachádza medzi -20° a -80° a medzi 30° z. d. a 30° v. d.

Hesperian

Najstaršie oblasti hesperianu prešli doznievajúcou vlnou masívneho bombardovania, čo je možné pozorovať na množstve kráterov. Po skončení hlavnej vlny došlo k upokojeniu a začiatku masívneho výlevného vulkanizmu, keď sa do širokého okolia rozlievali prevažne bázické (málo viskózne) lávy. Vznikali lávové jazerá, ktoré pomaly tuhli, čím boli sformované rozsiahle lávové príkrovy. Vulkanizmus postupne s časom slabol, čo viedlo k postupnému ochladzovaniu planéty a rednutiu atmosféry. Voda sa už na povrchu nemohla vyskytovať v tekutom stave a menila sa na ľad, či unikla do kozmického priestoru. Niektoré teórie predpokladajú, že časť vody bola premenená na ľad a následnou erozívnou činnosťou prekrytá horninovým materiálom a v súčasnosti sa nachádza pod povrchom planéty.
Na 10⁶ km² povrchu jednotky hesperian bolo rozpoznaných 67 kráterov s priemerom väčším ako 5 km a 400 kráterov väčších ako 2 km. Z týchto poznatkov bolo odhadnuté, že jednotka je stará od 3,7 (iné zdroje uvádzajú 3,5 či 3,8 ) miliárd rokov a skončila pred 1,8 miliardami rokov. Pomenovaná bola podľa oblasti Hesperia Planum, ktorá sa nachádza cca +10° a +35° a medzi 240° z. d. až 260° z. d.

Amazonian

Najmladšia jednotka na povrchu planéty bola nazvaná amazion podľa oblasti Amazonis Planitia, ktorá sa nachádza medzi oblasťou Tharsis a Elysium. Jej vznik je datovaný do obdobia pred 1,8 miliardami rokov až do súčasnosti. Počas tejto doby planéta stratila väčšinu svojej atmosféry a voda na povrchu už nemôže existovať ani v kvapalnom stave a aj ľad rýchlo sublimuje z povrchu do atmosféry. Oproti predchádzajúcim jednotkám obsahuje iba niekoľko väčších kráterov, čo korešponduje s jej vekom. V tomto období na povrchu ešte nesporne dochádzalo k prejavom vulkanizmu, keďže došlo k vzniku Olympus Mons a ďalších veľkých sopiek v oblasti.
Podľa najnovších pozorovaní sa zistilo, že prejavy vulkanizmu na povrchu Marsu prebiehali vzhľadom ku geologickému času v nedávnej minulosti pred cca 150 miliónmi rokov.
(Niektorá literatúra vyčleňuje ďalšie dve podjednotky, ktoré by mali tvoriť jemnejší prechod. Môžeme sa stretnúť s Hesperian/Noachian a Amazonian/Hesperian (podľa Henry J. Moore ). Tieto jednotky vznikli vytvorením postupnejšieho prechodu, ktorý by lepšie vystihoval premeny v chovaní planéty.)