โนอาเคียน
แผนที่ภูมิประเทศสี MOLAของโนอาคิส เทอร์ราพื้นที่ต้นแบบของระบบโนอาคิอัน สังเกตความคล้ายคลึงกับ ที่ราบสูงบนดวง จันทร์ สีต่างๆ แสดงถึงระดับความสูง โดยสีแดงสูงที่สุดและสีน้ำเงินม่วงต่ำที่สุด ลักษณะสีน้ำเงินทางด้านขวาล่างคือส่วนตะวันตกเฉียงเหนือของแอ่งอุกกาบาตเฮลลาส ขนาด ใหญ่
ลำดับเหตุการณ์
การแบ่งย่อย	โนอาเคียนยุคต้น โนอาเคียนตอนกลาง โนอาเคียนตอนปลาย
ข้อมูลการใช้งาน
วัตถุบนท้องฟ้า	ดาวอังคาร
มาตราเวลาที่ใช้	มาตราเวลาทางธรณีวิทยาของดาวอังคาร
คำนิยาม
หน่วยตามลำดับเวลา	ระยะเวลา
หน่วยทางธรณีวิทยา	ระบบ
ส่วนประเภท	โนอาคิส เทอร์รา

ยุคโนอาเคียนเป็นระบบทางธรณีวิทยาและช่วงเวลา แรกเริ่ม บนดาวเคราะห์ดาวอังคารซึ่งมีลักษณะเฉพาะคืออัตราการชน ของ อุกกาบาตและดาวเคราะห์ น้อยที่สูง และอาจมีน้ำบนพื้นผิว จำนวนมาก ^{[ 1 ]}อายุที่แน่นอนของยุคโนอาเคียนนั้นไม่แน่นอน แต่คาดว่าน่าจะตรงกับยุคพรี-เนคทาเรียนถึงยุคอิมเบรียนตอนต้น ของดวงจันทร์ ^{[ 2 ]}ซึ่งมีอายุระหว่าง 4,100 ถึง 3,700 ล้านปีก่อน ในช่วงเวลาที่เรียกว่า การระดม ยิงครั้งใหญ่ตอนปลาย^{[ 3 ]}แอ่งอุกกาบาตขนาดใหญ่หลายแห่งบนดวงจันทร์และดาวอังคารก่อตัวขึ้นในช่วงเวลานี้ ยุคโนอาเคียนนั้นเทียบเท่ากับยุคเฮเดียนและ ยุค อาร์เคียน ตอนต้น ของโลก ซึ่งเป็นช่วงเวลาที่สิ่งมีชีวิตรูปแบบแรกบนโลกน่าจะถือกำเนิดขึ้น^{[ 4 ]}

พื้นที่ยุคโนอาเชียนบนดาวอังคารเป็นสถานที่ลงจอดชั้นดีของยานอวกาศเพื่อค้นหา หลักฐาน ฟอสซิลของสิ่งมีชีวิต^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}ในช่วงยุคโนอาเชียนบรรยากาศของดาวอังคารมีความหนาแน่นมากกว่าในปัจจุบัน และสภาพอากาศอาจอบอุ่นเพียงพอ (อย่างน้อยก็เป็นระยะ) ที่จะทำให้เกิดฝนตกได้^{[ 8 ]}มีทะเลสาบและแม่น้ำขนาดใหญ่อยู่ในซีกโลกใต้^{[ 9 ] [ 10 ]}และอาจมีมหาสมุทรปกคลุมที่ราบต่ำทางตอนเหนือ^{[ 11 ] [ 12 ]} เกิด การปะทุของภูเขาไฟอย่างกว้างขวางใน ภูมิ ภาคธาร์ซิสทำให้เกิดมวลสารภูเขาไฟขนาดมหึมา ( ธาร์ซิส บูลจ์ ) และปล่อยก๊าซจำนวนมากสู่บรรยากาศ^{[ 3 ]}การผุพัง ของหินบนพื้นผิวทำให้เกิด แร่ดินเหนียวหลากหลายชนิด( ฟิลโลซิลิเคต ) ซึ่งก่อตัวขึ้นภายใต้สภาวะทางเคมี ที่เอื้อต่อสิ่งมีชีวิต ขนาดเล็ก ^{[ 13 ] [ 14 ]}

แม้ว่าจะมีหลักฐานทางธรณีวิทยามากมายเกี่ยวกับน้ำบนพื้นผิวในช่วงต้นประวัติศาสตร์ของดาวอังคาร แต่ลักษณะและช่วงเวลาของสภาพภูมิอากาศที่ทำให้เกิดน้ำนั้นยังคงเป็นหัวข้อถกเถียงทางวิทยาศาสตร์อย่างเข้มข้น^{[ 15 ]}ปัจจุบันดาวอังคารเป็นทะเลทรายที่หนาวเย็นและแห้งแล้งมาก โดยมีความดันบรรยากาศเฉลี่ยต่ำกว่า 1% ของโลก น้ำเหลวไม่เสถียรและจะแข็งตัวหรือระเหยไปขึ้นอยู่กับฤดูกาลและสถานที่ (ดูน้ำบนดาวอังคาร ) การเชื่อมโยงหลักฐานทางธรณีวิทยาของหุบเขาแม่น้ำและทะเลสาบกับแบบจำลองสภาพภูมิอากาศด้วยคอมพิวเตอร์ของดาวอังคารในยุคโนอาเคียนเป็นความท้าทายที่สำคัญ^{[ 16 ]}แบบจำลองที่ตั้งสมมติฐานว่ามีชั้นบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์หนาและปรากฏการณ์เรือนกระจก ที่ตามมานั้น ยากที่จะสร้างอุณหภูมิเฉลี่ยที่สูงขึ้นซึ่งจำเป็นสำหรับน้ำเหลวจำนวนมาก นี่เป็นส่วนหนึ่งเพราะดาวอังคารได้รับรังสีจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าครึ่งหนึ่งของโลก และเพราะดวงอาทิตย์ในยุคโนอาเคียนมีความสว่างเพียงประมาณ 75% ของความสว่างในปัจจุบัน^{[ 17 ] [ 18 ]}ด้วยเหตุนี้ นักวิจัยบางคนจึงสนับสนุนสภาพภูมิอากาศโดยรวมของยุคโนอาเชียนที่ “หนาวเย็นและเป็นน้ำแข็ง” โดยมีช่วงเวลาสั้นๆ (หลายร้อยถึงหลายพันปี) ที่สภาพภูมิอากาศอบอุ่นเพียงพอที่จะละลายน้ำแข็งบนพื้นผิวและก่อให้เกิดลักษณะทางน้ำอย่างที่เห็นในปัจจุบัน^{[ 19 ]}นักวิจัยคนอื่นๆ โต้แย้งว่าดาวอังคารในยุคแรกมีสภาพกึ่งแห้งแล้ง โดยมีช่วงเวลาฝนตกอย่างน้อยชั่วคราวซึ่งอบอุ่นขึ้นจากชั้นบรรยากาศคาร์บอนไดออกไซด์-ไฮโดรเจน^{[ 20 ]}สาเหตุของช่วงเวลาที่อบอุ่นยังคงไม่ชัดเจน แต่อาจเกิดจากการชนครั้งใหญ่ การระเบิดของภูเขาไฟ หรือแรงผลักดันจากวงโคจรไม่ว่าในกรณีใด ดูเหมือนว่าสภาพภูมิอากาศตลอดช่วงยุคโนอาเชียนจะไม่ร้อนและชื้นอย่างสม่ำเสมอ^{[ 21 ]}โดยเฉพาะอย่างยิ่ง กิจกรรมการก่อตัวของแม่น้ำและทะเลสาบส่วนใหญ่ดูเหมือนจะเกิดขึ้นในช่วงเวลาสั้นๆ ในช่วงปลายยุคโนอาเชียนและต่อเนื่องไปจนถึงช่วงต้นยุคเฮสเปเรียน^{[ 22 ] [ 23 ] [ 24 ]}

ระบบ และยุค โนอาเคียนตั้งชื่อตามโนอาคิส เทอร์รา (แปลว่า "ดินแดนของโนอา^ห์ ") ซึ่งเป็นพื้นที่สูงที่มีหลุมอุกกาบาตจำนวนมากทางตะวันตกของ แอ่ง เฮลลาสพื้นที่ต้นแบบของระบบโนอาเคียนอยู่ในรูปสี่เหลี่ยมโนอาคิส (MC-27) ประมาณ40°S 340°W / 40°ใต้ 340°ตะวันตก / -40; -340 [ ^{2 ]}ในระดับขนาดใหญ่ (>100 ม.) พื้นผิวโนอาเคียนเป็นเนินเขาและขรุขระมาก คล้ายกับที่ราบสูงบนดวงจันทร์ อย่าง ผิวเผิน ภูมิประเทศโนอาเคียนประกอบด้วยชั้นเศษวัสดุที่ กระเด็นออกมา จากหลุมอุกกาบาตเก่าจำนวนมากที่ทับซ้อนและสลับชั้นกัน วัสดุขอบภูเขาและหินฐาน ที่ยกตัวขึ้น จากแอ่งอุกกาบาตขนาดใหญ่ก็พบได้ทั่วไปเช่นกัน^{[ 25 ]} (ดูAnseris Monsเป็นต้น) ความหนาแน่นของหลุมอุกกาบาตขนาดใหญ่สูงมาก โดยมีหลุมอุกกาบาตที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางมากกว่า 16 กม. ประมาณ 200 หลุมต่อพื้นที่ 1 ล้านกม. ^{² [ 26 ]}หน่วยอายุโนเชียนครอบคลุมพื้นที่ 45% ของพื้นผิวดาวอังคาร; ^{[ 27 ]}ส่วนใหญ่เกิดขึ้นบนที่ราบสูงทางตอนใต้ของโลก แต่ยังปรากฏอยู่บนพื้นที่ขนาดใหญ่ทางตอนเหนือด้วย เช่น ในเทมพีและแซนเทแตร์แอเครอน ฟอสเซและรอบๆ แอ่งไอซิดิส ( ลิเบีย มอนเตส ) ^{[ 28 ] [ 29 ]}

ยุคสมัย:

ช่วงเวลาของดาวอังคารนั้นอิงตามการทำแผนที่ทางธรณีวิทยาของหน่วยพื้นผิวจากภาพถ่ายยานอวกาศ [ ^{25 ] [ 30 ] หน่วย}พื้นผิวคือภูมิประเทศที่มีพื้นผิว สีค่าการสะท้อนแสง คุณสมบัติ ทางสเปกตรัมหรือชุดของลักษณะภูมิประเทศที่แตกต่างกันจากหน่วยพื้นผิวอื่นๆ และมีขนาดใหญ่พอที่จะแสดงบนแผนที่ได้^{[ 31 ]}ผู้ทำแผนที่ใช้ แนวทาง ทางธรณีวิทยาเชิงชั้นซึ่งริเริ่มขึ้นในช่วงต้นทศวรรษ 1960 สำหรับการศึกษาทางธรณีวิทยาภาพถ่ายของดวงจันทร์^[ 32 ^{] [ 33 ]}แม้ว่าจะอิงตามลักษณะพื้นผิว แต่หน่วยพื้นผิวไม่ใช่พื้นผิวเองหรือกลุ่มของลักษณะภูมิประเทศมันเป็นหน่วยทางธรณีวิทยาที่อนุมานได้ (เช่นการก่อตัว ) ซึ่งแสดง ^ถึงมวลหินรูปแผ่น รูปลิ่ม หรือรูปโต๊ะที่อยู่ใต้พื้นผิว^{[ 34 ] [ 35 ]}หน่วยพื้นผิวอาจเป็นตะกอนที่เกิดจากการพุ่งของหลุมอุกกาบาต การไหลของลาวา หรือพื้นผิวใดๆ ที่สามารถแสดงในสามมิติเป็นชั้นที่แยกจากกันโดยมีขอบเขตด้านบนหรือด้านล่างโดยหน่วยที่อยู่ติดกัน (แสดงทางด้านขวา) โดยใช้หลักการต่างๆ เช่นการซ้อนทับ (แสดงในภาพด้านซ้าย) ความสัมพันธ์แบบตัดขวางและความสัมพันธ์ของความหนาแน่นของหลุมอุกกาบาตกับอายุ นักธรณีวิทยาสามารถวางหน่วยต่างๆ ลงใน ลำดับ อายุสัมพัทธ์จากเก่าที่สุดไปใหม่ที่สุด หน่วยที่มีอายุใกล้เคียงกันจะถูกจัดกลุ่มทั่วโลกเป็นหน่วยทางธรณีวิทยาตามเวลา ( chronostratigraphic ) ที่ใหญ่กว่า เรียกว่าระบบสำหรับดาวอังคาร มีการกำหนดระบบไว้สี่ระบบ ได้แก่ Pre-Noachian, Noachian, Hesperianและ Amazonian หน่วยทางธรณีวิทยาที่อยู่ต่ำกว่า (เก่ากว่า) Noachian จะถูกกำหนดอย่างไม่เป็นทางการว่าPre-Noachian [ ^{36 ] เทียบเท่า}เวลาทางธรณีวิทยา ( geochronologic ) ของระบบ Noachian คือยุค Noachian หน่วยหินหรือพื้นผิวของระบบ Noachian ก่อตัวหรือสะสมในช่วงยุค Noachian

ระบบและยุคสมัยไม่ใช่คำที่ใช้แทนกันได้ในระบบการตั้งชื่อทางธรณีวิทยาอย่างเป็นทางการ แม้ว่าจะมักสับสนกันในวรรณกรรมที่เป็นที่นิยมก็ตาม ระบบคือคอลัมน์ ทางธรณีวิทยาในอุดมคติ โดยอิงจากบันทึกหินทางกายภาพของพื้นที่ต้นแบบ (ส่วนต้นแบบ) ที่สัมพันธ์กับส่วนหินจากหลายตำแหน่งที่แตกต่างกันทั่วโลก^{[ 38 ]}ระบบถูกจำกัดด้านบนและด้านล่างโดยชั้นหินที่มีลักษณะแตกต่างกันอย่างชัดเจน (บนโลก มักจะเป็นฟอสซิลดัชนี ) ที่บ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงอย่างมาก (มักจะฉับพลัน) ในสัตว์เด่นหรือสภาพแวดล้อม (ดูขอบเขตยุคครีเทเชียส-พาลีโอจีนเป็นตัวอย่าง)

ในแต่ละตำแหน่ง ส่วนของหินในระบบที่กำหนดมักจะมีช่องว่าง ( รอยไม่ต่อเนื่อง ) คล้ายกับหน้าหนังสือที่หายไป ในบางแห่ง หินจากระบบนั้นหายไปทั้งหมดเนื่องจากการไม่สะสมตัวหรือการกัดเซาะในภายหลัง ตัวอย่างเช่น หินของ ระบบยุค ครีเทเชียสหายไปทั่วบริเวณตอนกลางตะวันออกของสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม ช่วงเวลาของยุคครีเทเชียส (ยุคครีเทเชียส) ยังคงเกิดขึ้นที่นั่น ดังนั้น ยุคทางธรณีวิทยาจึงแสดงถึงช่วงเวลาที่ชั้นหินของระบบถูกสะสมตัว รวมถึงช่วงเวลาที่ไม่ทราบจำนวนใดๆ ที่มีอยู่ในช่องว่าง^{[ 38 ]}ช่วงเวลาจะวัดเป็นปี โดยกำหนดโดยการหาอายุด้วยกัมมันตรังสีบนดาวอังคาร อายุทางรังสีวิทยาไม่สามารถหาได้ ยกเว้นจากอุกกาบาตดาวอังคารซึ่ง ไม่ทราบ แหล่งที่มาและบริบททางธรณีวิทยา แทนที่จะเป็นเช่นนั้นอายุสัมบูรณ์บนดาวอังคารจะถูกกำหนดโดยความหนาแน่นของหลุมอุกกาบาต ซึ่งขึ้นอยู่กับแบบจำลองการก่อตัวของหลุมอุกกาบาตเมื่อเวลาผ่านไป เป็นอย่างมาก ^{[ 39 ]}ดังนั้น วันเริ่มต้นและวันสิ้นสุดของยุคดาวอังคารจึงไม่แน่นอน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับขอบเขต Hesperian/Amazonian ซึ่งอาจมีข้อผิดพลาดเป็นปัจจัย 2 หรือ 3 ^{[ 36 ] [ 40 ]}

ในหลายพื้นที่ของดาวเคราะห์ ส่วนบนสุดของระบบโนอาเคียนถูกปกคลุมด้วยวัสดุที่ราบสันเขาที่มีหลุมอุกกาบาตกระจัดกระจาย ซึ่งตีความได้ว่าเป็นหินบะซอลต์ที่ไหลท่วม เป็นบริเวณกว้าง มีองค์ประกอบคล้ายกับ ทะเล บนดวงจันทร์ ที่ราบสันเขาเป็นฐานของระบบเฮสเปเรียนที่อายุน้อยกว่า (ภาพด้านขวา) ขอบเขตชั้นหินด้านล่างของระบบโนอาเคียนยังไม่ได้กำหนดอย่างเป็นทางการ ระบบนี้เดิมทีถูกมองว่าครอบคลุมหน่วยหินที่มีอายุย้อนกลับไปถึงการก่อตัวของเปลือกโลกเมื่อ 4,500 ล้านปีก่อน^{[ 25 ]}อย่างไรก็ตาม งานของเฮอร์เบิร์ต เฟรย์และเพื่อนร่วมงานที่ศูนย์การบินอวกาศก็อดดาร์ด ของนาซา โดยใช้ ข้อมูลจากเครื่องวัดความสูง ด้วยเลเซอร์วงโคจรของดาวอังคาร (MOLA) บ่งชี้ว่าที่ราบสูงทางใต้ของดาวอังคารมีแอ่งอุกกาบาตที่ฝังอยู่ใต้ดินจำนวนมาก (เรียกว่าแอ่งกึ่งวงกลม หรือ QCD) ซึ่งเก่ากว่าพื้นผิวที่มองเห็นได้ในยุคโนอาเคียน และมีอายุก่อนการชนของเฮลลาส เขาเสนอว่าการชนของเฮลลาสควรเป็นจุดเริ่มต้นของระบบโนอาเคียน หากเฟรย์ถูกต้อง หินฐานส่วนใหญ่ในที่ราบสูงของดาวอังคารจะมีอายุก่อนยุคโนอาเคียน ย้อนกลับไปเมื่อกว่า 4,100 ล้านปีก่อน^{[ 41 ]}

ระบบโนอาเคียนแบ่งออกเป็นสามชุด ลำดับชั้นทางธรณีวิทยา ได้แก่ โนอาเคียนตอนล่าง โนอาเคียนตอนกลาง และโนอาเคียนตอนบน ชุดเหล่านี้อิงตามจุดอ้างอิงหรือตำแหน่งบนดาวเคราะห์ที่หน่วยพื้นผิวบ่งชี้ถึงเหตุการณ์ทางธรณีวิทยาที่โดดเด่น ซึ่งสามารถจดจำได้ตามเวลาโดยอายุของการเกิดหลุมอุกกาบาตและตำแหน่งทางธรณีวิทยา ตัวอย่างเช่น จุดอ้างอิงสำหรับโนอาเคียนตอนบนคือพื้นที่ราบเรียบระหว่างหลุมอุกกาบาตทางตะวันออกของ แอ่ง อาร์ไจร์ ที่ราบเหล่านี้อยู่เหนือ (อายุน้อยกว่า) ภูมิประเทศที่เป็นหลุมอุกกาบาตขรุขระกว่าของโนอาเคียนตอนกลาง และอยู่ใต้ (อายุมากกว่า) ที่ราบที่เป็นสันเขาที่มีหลุมอุกกาบาตน้อยกว่าของชุดเฮสเปเรียนตอนล่าง^{[ 2 ] [ 42 ]}หน่วยเวลาทางธรณีวิทยา (ธรณีวิทยาเชิงเวลา) ที่สอดคล้องกันของชุดโนอาเคียนทั้งสามชุดคือยุคโนอาเคียนตอนต้น โนอาเคียนตอนกลาง และโนอาเคียน ตอนปลาย โปรดทราบว่ายุคเป็นส่วนย่อยของช่วงเวลา สองคำนี้ไม่ได้มีความหมายเหมือนกันในทางธรณีวิทยาอย่างเป็นทางการ

คำศัพท์ทางธรณีวิทยาชั้นหินมักสร้างความสับสนให้กับทั้งนักธรณีวิทยาและคนทั่วไป วิธีหนึ่งที่จะช่วยให้เข้าใจได้ง่ายขึ้นคือใช้ตัวอย่างต่อไปนี้: คุณสามารถไปที่เมืองซินซินเนติ รัฐโอไฮโอและเยี่ยมชมชั้นหินที่โผล่ขึ้น มา ในยุคออร์โดวิเชียน ตอนบน ของระบบออร์โดวิเชียนได้อย่างง่ายดายคุณยังสามารถเก็บฟอสซิลไทรโลไบต์ ได้ที่นั่นด้วย อย่างไรก็ตาม คุณไม่สามารถไปที่ยุคออร์โด วิเชียนตอนปลายในยุค ออร์โดวิเชียน และเก็บไทรโลไบต์จริง ๆ ได้

ระบบการตั้งชื่อชั้นหินทางธรณีวิทยาอย่างเป็นทางการที่ใช้บนโลกได้ถูกนำมาใช้กับดาวอังคารอย่างประสบความสำเร็จมาหลายทศวรรษแล้ว แต่ก็มีข้อบกพร่องมากมาย ระบบนี้จะได้รับการปรับปรุงหรือแทนที่อย่างแน่นอนเมื่อมีข้อมูลที่ดีและมากขึ้น^{[ 43 ]} (ดูไทม์ไลน์ทางแร่ธาตุด้านล่างเป็นตัวอย่างของทางเลือกอื่น) การหาอายุด้วยวิธีเรดิโอเมตริกจากตัวอย่างจากหน่วยพื้นผิวที่ระบุได้นั้นมีความจำเป็นอย่างยิ่งสำหรับการทำความเข้าใจประวัติศาสตร์และลำดับเวลาของดาวอังคารให้สมบูรณ์ยิ่งขึ้น^{[ 44 ]}

ยุคโนอาเคียนแตกต่างจากยุคต่อมาด้วยอัตราการกระทบ การกัดเซาะ การก่อตัวของหุบเขา กิจกรรมภูเขาไฟ และการผุพังของหินบนพื้นผิวที่ทำให้เกิดฟิลโลซิลิเกต ( แร่ดินเหนียว ) จำนวนมาก กระบวนการเหล่านี้บ่งชี้ว่าสภาพภูมิอากาศโลกมีความชื้นมากขึ้น โดยมีสภาวะอบอุ่นเป็นช่วงๆ อย่างน้อย^{[ 3 ]}

บันทึกการเกิดหลุมอุกกาบาตบนดวงจันทร์บ่งชี้ว่าอัตราการชนในระบบสุริยะชั้นในเมื่อ 4,000 ล้านปีก่อนนั้นสูงกว่าปัจจุบันถึง 500 เท่า^{[ 45 ]}ในช่วงยุคโนอาเชียน หลุมอุกกาบาตขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 100 กิโลเมตรเกิดขึ้นบนดาวอังคารประมาณหนึ่งหลุมทุกๆ หนึ่งล้านปี^{[ 3 ]}โดยมีอัตราการชนขนาดเล็กที่สูงกว่ามาก^{[ a ]} ​​อัตราการชนที่สูงเช่นนี้จะทำให้ เปลือกโลกแตกเป็นรอยลึกหลายกิโลเมตร^{[ 47 ]}และทิ้ง เศษ วัสดุที่ กระเด็นออกมาหนา ไว้ทั่วพื้นผิวของดาวเคราะห์ การชนขนาดใหญ่จะส่งผลกระทบอย่างมากต่อสภาพภูมิอากาศโดยการปล่อยเศษวัสดุร้อนจำนวนมหาศาลที่ทำให้อุณหภูมิของชั้นบรรยากาศและพื้นผิวสูงขึ้น^{[ 48 ]}อัตราการชนที่สูงน่าจะมีบทบาทในการกำจัดชั้นบรรยากาศยุคแรกของดาวอังคารส่วนใหญ่ผ่านการกัดเซาะจากการชน^{[ 49 ]}

เมื่อเปรียบเทียบกับดวงจันทร์ การชนที่เกิดขึ้นบ่อยครั้งทำให้เกิดโซนของหินฐาน ที่แตกหัก และหินบรีเซียในเปลือกโลกชั้นบนที่เรียกว่าเมกาเรโกลิธ [ ^{51 ] ความ}พรุนและการซึมผ่านสูงของเมกาเรโกลิธทำให้สามารถซึมผ่านน้ำใต้ดิน ลงไปได้ ลึก ความร้อนที่เกิดจากการชนทำปฏิกิริยากับน้ำใต้ดินทำให้เกิด ระบบ ความร้อนใต้ดิน ที่มีอายุยืนยาว ซึ่ง จุลินทรีย์ที่ชอบอุณหภูมิ สูง สามารถใช้ประโยชน์ได้หากมีอยู่จริง^{[ 52 ]}แบบจำลองคอมพิวเตอร์ของการขนส่งความร้อนและของเหลวในเปลือกโลกดาวอังคารโบราณชี้ให้เห็นว่าอายุของระบบความร้อนใต้ดินที่เกิดจากการชนอาจยาวนานหลายแสนถึงหลายล้านปีหลังจากการชน^{[ 53 ]}

หลุมอุกกาบาตโนอาเคียนขนาดใหญ่ส่วนใหญ่มีลักษณะสึกกร่อน มีขอบที่สึกกร่อนอย่างมากและภายในเต็มไปด้วยตะกอน สภาพที่เสื่อมโทรมของหลุมอุกกาบาตโนอาเคียน เมื่อเปรียบเทียบกับลักษณะที่เกือบจะสมบูรณ์แบบของหลุมอุกกาบาตเฮสเปเรียนซึ่งมีอายุน้อยกว่าเพียงไม่กี่ร้อยล้านปี บ่งชี้ว่าอัตราการกัดเซาะสูงกว่า (ประมาณ 1,000 ถึง 100,000 เท่า^{[ 54 ]} ) ในยุคโนอาเคียนมากกว่าในยุคต่อมา^{[ 3 ]}การมีอยู่ของภูมิประเทศที่สึกกร่อนบางส่วน (ถูกกัดเซาะ) ในที่ราบสูงทางใต้บ่งชี้ว่าวัสดุมากถึง 1 กิโลเมตรถูกกัดเซาะในช่วงยุคโนอาเคียน อัตราการกัดเซาะที่สูงเหล่านี้ แม้ว่าจะยังต่ำกว่าอัตราเฉลี่ยบนโลก แต่ก็เชื่อว่าสะท้อนถึงสภาพแวดล้อมที่ชื้นกว่าและอาจอบอุ่นกว่า^{[ 55 ]}

อัตราการกัดเซาะที่สูงในช่วงยุคโนอาเคียนอาจเกิดจากปริมาณน้ำฝนและ การไหล บ่าของน้ำบนพื้นผิว^{[ 8 ] [ 56 ]} พื้นที่หลายแห่ง (แต่ไม่ใช่ทั้งหมด) ในยุคโนอาเคียนบนดาวอังคาร ถูกแบ่งแยกอย่างหนาแน่นด้วยเครือข่ายหุบเขา^{[ 3 ]}เครือข่ายหุบเขาเป็นระบบหุบเขาที่แตกแขนงออกไปซึ่งดูคล้ายกับลุ่มน้ำบนโลกแม้ว่าต้นกำเนิดหลักของมัน (การกัดเซาะจากฝนการซึมของน้ำใต้ดินหรือการละลายของหิมะ) ยังคงเป็นที่ถกเถียงกันอยู่ แต่เครือข่ายหุบเขานั้นหายากในยุคสมัยต่อมาของดาวอังคาร ซึ่งบ่งชี้ถึงสภาพภูมิอากาศที่เป็นเอกลักษณ์ในยุคโนอาเคียน

อย่างน้อยที่สุดมีการระบุระยะการก่อตัวของเครือข่ายหุบเขาแยกกันสองระยะในที่ราบสูงทางใต้ หุบเขาที่ก่อตัวขึ้นในช่วงต้นถึงกลางยุคโนอาเคียนแสดงให้เห็นรูปแบบของลำธารสาขาที่หนาแน่นและผสานกันอย่างดี ซึ่งคล้ายคลึงกับรูปแบบการระบายน้ำที่เกิดจากปริมาณน้ำฝนในเขตทะเลทรายของโลก หุบเขาที่อายุน้อยกว่าตั้งแต่ปลายยุคโนอาเคียนถึงต้นยุคเฮสเปเรียนมักจะมีลำธารสาขาสั้นๆ เพียงไม่กี่สาย โดยมีพื้นที่ระหว่างลำธาร (พื้นที่สูงระหว่างลำธารสาขา) ที่กว้างและไม่ถูกกัดเซาะ ลักษณะเหล่านี้บ่งชี้ว่าหุบเขาที่อายุน้อยกว่านั้นก่อตัวขึ้นโดยส่วนใหญ่จากการกัดเซาะของน้ำใต้ดินหากแนวโน้มการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของหุบเขาตามเวลานี้เป็นเรื่องจริง มันจะบ่งชี้ถึงการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจากดาวอังคารที่ค่อนข้างชื้นและอบอุ่น ซึ่งมีฝนตกได้บ้างเป็นครั้งคราว ไปสู่โลกที่หนาวเย็นและแห้งแล้งมากขึ้น ซึ่งมีฝนตกน้อยหรือไม่มีเลย^{[ 57 ]}

น้ำที่ไหลผ่านเครือข่ายหุบเขาได้ขังอยู่ในบริเวณที่ราบต่ำภายในปล่องภูเขาไฟและในแอ่งระหว่างปล่องภูเขาไฟ ทำให้เกิดทะเลสาบขนาดใหญ่ มีการระบุแหล่งทะเลสาบโนอาเคียนมากกว่า 200 แห่งในที่ราบสูงทางใต้ บางแห่งมีขนาดใหญ่เท่ากับทะเลสาบไบคาลหรือทะเลแคสเปียนบนโลก^{[ 58 ]}ปล่องภูเขาไฟโนอาเคียนหลายแห่งแสดงให้เห็นช่องทางที่เข้าทางด้านหนึ่งและออกทางอีกด้านหนึ่ง ซึ่งบ่งชี้ว่าต้องมีทะเลสาบขนาดใหญ่อยู่ภายในปล่องภูเขาไฟอย่างน้อยชั่วคราวเพื่อให้ระดับน้ำสูงพอที่จะทะลุขอบปล่องภูเขาไฟฝั่งตรงข้ามได้ มักพบ ดินดอนสามเหลี่ยมปากแม่น้ำหรือพัดตะกอนในบริเวณที่หุบเขาเข้าสู่พื้นปล่องภูเขาไฟ ตัวอย่างที่โดดเด่นเป็นพิเศษพบได้ในปล่องภูเขาไฟเอเบอร์สวัล เด อ ปล่อง ภูเขาไฟโฮลเดนและในภูมิภาคไนลีฟอสเซ ( ปล่องภูเขาไฟเจเซโร ) ปล่องภูเขาไฟขนาดใหญ่อื่นๆ (เช่นปล่องภูเขาไฟเกล ) แสดงให้เห็นชั้นตะกอนภายในหรือเนินดินที่เรียงตัวเป็นชั้นละเอียด ซึ่งอาจเกิดจากตะกอนที่สะสมอยู่บนพื้นทะเลสาบ^{[ 3 ]}

พื้นที่ส่วนใหญ่ของซีกโลกเหนือของดาวอังคารมีระดับความสูงต่ำกว่าที่ราบสูงทางใต้ประมาณ 5 กิโลเมตร^{[ 59 ]}ความแตกต่างนี้มีมาตั้งแต่ยุคก่อนโนอาเคียน^{[ 60 ]}คาดว่าน้ำที่ไหลจากที่ราบสูงทางใต้ในช่วงโนอาเคียนจะรวมตัวกันในซีกโลกเหนือ ก่อให้เกิดมหาสมุทร (Oceanus Borealis ^{[ 61 ]} ) น่าเสียดายที่การมีอยู่และลักษณะของมหาสมุทรโนอาเคียนยังคงไม่แน่นอน เนื่องจากกิจกรรมทางธรณีวิทยาในภายหลังได้ลบหลักฐานทางธรณีสัณฐานวิทยา ส่วนใหญ่ไป ^{[ 3 ]}มีการระบุร่องรอยของแนวชายฝั่งที่อาจมีอายุในยุคโนอาเคียนและเฮสเปเรียนหลายแห่งตามแนวเขตแดนที่มีความแตกต่าง^{[ 62 ] [ 63 ]}แต่หลักฐานนี้ถูกโต้แย้ง^{[ 64 ] [ 65 ]}แผนที่แนวชายฝั่งโบราณภายในHellas Planitiaพร้อมกับหลักฐานทางธรณีสัณฐานวิทยาอื่นๆ ชี้ให้เห็นว่าทะเลสาบขนาดใหญ่ที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็งหรือทะเลเคยปกคลุมพื้นที่ภายในแอ่ง Hellas ในช่วงยุค Noachian ^{[ 66 ]}ในปี 2010 นักวิจัยใช้การกระจายตัวทั่วโลกของสามเหลี่ยมปากแม่น้ำและเครือข่ายหุบเขาเพื่อสนับสนุนการมีอยู่ของแนวชายฝั่ง Noachian ในซีกโลกเหนือ^{[ 12 ]}แม้จะมีหลักฐานทางธรณีสัณฐานวิทยาน้อย แต่หากดาวอังคารในยุค Noachian มีปริมาณน้ำมากและสภาพอากาศอบอุ่น ดังที่หลักฐานอื่นๆ แนะนำไว้ แหล่งน้ำขนาดใหญ่ก็คงจะสะสมอยู่ในพื้นที่ต่ำในภูมิภาค เช่น แอ่งที่ราบต่ำทางเหนือและ Hellas อย่างแน่นอน^{[ 3 ]}

ยุคโนอาเคียนยังเป็นช่วงเวลาที่มีกิจกรรมภูเขาไฟอย่างรุนแรง โดยส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ในภูมิภาคธาร์ซิส^{[ 3 ]}เชื่อกันว่ามวลของธาร์ซิสส่วนใหญ่สะสมตัวขึ้นในช่วงปลายยุคโนอาเคียน^{[ 67 ]}การเติบโตของธาร์ซิสน่าจะมีบทบาทสำคัญในการสร้างชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์และการผุพังของหินบนพื้นผิว จากการประมาณการหนึ่ง ธาร์ซิสมีมวลของวัสดุหินอัคนีประมาณ 300 ล้านลูกบาศก์กิโลเมตร^{สมมติ}ว่าแมกมาที่ก่อตัวเป็นธาร์ซิสมีคาร์บอนไดออกไซด์ (CO ₂ ) และไอน้ำในเปอร์เซ็นต์ที่เทียบได้กับที่พบในลาวาบะซอลต์ ของฮาวาย ปริมาณก๊าซทั้งหมดที่ปล่อยออกมาจากแมกมา ของธาร์ซิสอาจสร้างชั้นบรรยากาศ CO ₂ที่ความดัน 1.5 บาร์และชั้นน้ำทั่วโลกที่มีความลึก 120 เมตรได้^{[ 3 ]}

การปะทุของภูเขาไฟอย่างกว้างขวางยังเกิดขึ้นในที่ราบสูงที่มีปล่องภูเขาไฟนอกเขตธาร์ซิส แต่ หลักฐาน ทางธรณีสัณฐานวิทยาเหลือน้อยมากเนื่องจากพื้นผิวได้รับการเปลี่ยนแปลงอย่างรุนแรงจากการชน^{[ 3 ]} หลักฐาน สเปกตรัมจากวงโคจรบ่งชี้ว่าหินบนที่ราบสูงส่วนใหญ่มี องค์ประกอบเป็น หินบะซอลต์ประกอบด้วยแร่ไพรอกซีนเฟลด์สปาร์แพลจิโอเคลสและโอลิวีน [ ^{68 ] หิน}ที่ตรวจสอบในเนินเขาโคลัมเบียโดยยานสำรวจดาวอังคาร (MER) สปิริตอาจเป็นตัวอย่างของหินบนที่ราบสูงยุคโนอาเชียนทั่วทั้งดาวเคราะห์^{[ 69 ]}หินเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นหินบะ ซอลต์ที่เสื่อมสภาพ มีเนื้อสัมผัสหลากหลาย บ่งชี้ถึงการแตกหักและการบรีเซีย อย่างรุนแรง จากการชนและการเปลี่ยนแปลงโดยของเหลวความร้อนใต้ดิน หินบางส่วนในเนินเขาโคลัมเบียอาจเกิดจาก การไหล ของเถ้าภูเขาไฟ^{[ 3 ]}

ความอุดมสมบูรณ์ของโอลิวีนในหินยุคโนอาเชียนมีความสำคัญ เนื่องจากโอลิวีนจะผุพังอย่างรวดเร็วกลายเป็นแร่ดินเหนียว ( ฟิลโลซิลิเคต ) เมื่อสัมผัสกับน้ำ ดังนั้น การมีอยู่ของโอลิวีนจึงบ่งชี้ว่าการกัดเซาะของน้ำเป็นเวลานานไม่ได้เกิดขึ้นทั่วโลกบนดาวอังคารในยุคแรก อย่างไรก็ตาม การศึกษาสเปกตรัมและธรณีวิทยาของหิน ยุคโนอาเชียน จากวงโคจรบ่งชี้ว่าโอลิวีนส่วนใหญ่จำกัดอยู่ในหินของชุดโนอาเชียนตอนบน (ตอนปลาย) ^{[ 3 ]}ในหลายพื้นที่ของดาวเคราะห์ (โดยเฉพาะอย่างยิ่งNili FossaeและMawrth Vallis ) การกัดเซาะหรือการกระทบที่เกิดขึ้นภายหลังได้เผยให้เห็นหน่วยก่อนโนอาเชียนและโนอาเชียนตอนล่างที่เก่ากว่าซึ่งอุดมไปด้วยฟิลโลซิลิเคต^{[ 70 ] [ 71 ]} ฟิลโลซิลิเคตต้องการสภาพแวดล้อม ที่เป็นด่างและมีน้ำมากในการก่อตัว ในปี 2549 นักวิจัยที่ใช้เครื่องมือ OMEGA บน ยานอวกาศ Mars Expressได้เสนอยุคใหม่ของดาวอังคารที่เรียกว่า Phyllocian ซึ่งสอดคล้องกับยุค Pre-Noachian/Early Noachian ที่มีน้ำบนพื้นผิวและ การผุกร่อน จากน้ำเป็นเรื่องปกติ นอกจากนี้ยังมีการเสนอยุคต่อมาอีกสองยุคคือ Theiikian และ Siderikian ^{[ 13 ]}ยุค Phyllocian สอดคล้องกับอายุของการก่อตัวของเครือข่ายหุบเขาในยุคแรกบนดาวอังคาร เชื่อกันว่าตะกอนจากยุคนี้เป็นตัวเลือกที่ดีที่สุดในการค้นหาหลักฐานของสิ่งมีชีวิตในอดีตบนดาวเคราะห์ดวงนี้

• ประวัติทางธรณีวิทยาของดาวอังคาร
• ธรณีวิทยาของดาวอังคาร
• หายนะคาร์บอเนตบนดาวอังคาร

• บอยซ์, โจเซฟ, เอ็ม. (2008). หนังสือเกี่ยวกับดาวอังคารของสถาบันสมิธโซเนียน;โคเนคกี้ แอนด์ โคเนคกี้: โอลด์เซย์บรูค, คอนเนตทิคัต, ISBN 978-1-58834-074-0
• ฮาร์ทมันน์, วิลเลียม เค. (2003). คู่มือการเดินทางสู่ดาวอังคาร: ภูมิประเทศลึกลับของดาวเคราะห์สีแดง;เวิร์คแมน: นิวยอร์ก, ISBN 0-7611-2606-6.
• มอร์ตัน, โอลิเวอร์ (2003). การทำแผนที่ดาวอังคาร: วิทยาศาสตร์ จินตนาการ และการกำเนิดของโลก;พิคาดอร์: นิวยอร์ก, ISBN 0-312-42261-X.