Mars kan tyckas vara en främmande värld, men många av dess egenskaper ser kusligt bekanta ut – som denna uråldriga, uttorkat flodsystem som sträcker sig nästan 700 kilometer över ytan, vilket gör det till ett av de längsta dalnäten på planeten.

Området på Mars som visas på dessa nya bilder från ESA:s rymdfarkost Mars Express ligger strax söder om planetens ekvator, och är känt för att ha formats av en blandning av strömmande vatten och nedslag:händelser där stenar rusade inåt från rymden för att kollidera med Mars yta.

Båda dessa mekanismer är synliga här:ett antal nedslagskratrar, några stora och några små, kan ses fläckiga över ockran, karamellfärgad yta, och ett trädliknande, gaffelformad kanal skär framträdande genom mitten av ramen.

Detta gamla dalsystem heter Nirgal Vallis, och var en gång fylld med rinnande vatten som spred sig över Mars. Genom att utforska egenskaperna hos de omgivande kratrarna, forskare uppskattar att systemets ålder är mellan 3,5 och 4 miljarder år gammal.

Den del av Nirgal Vallis som fångas på dessa bilder ligger mot den västra änden av flodsystemet, där det långsamt breder ut sig och skingras; den östra änden är mycket mindre grenad och tydligare definierad som en enda dal, och mynnar ut i den stora Uzboi Vallis - den misstänkta platsen för en stor, uråldrig sjö som sedan länge torkat ut.

Nirgal Vallis är ett typiskt exempel på en egenskap som kallas en dal med huvudet amfiteater. Som namnet antyder, snarare än att sluta rakt eller skarpt, ändarna av dessa bifloder har den karakteristiska halvcirkelformiga, rundad form av en antik grekisk amfiteater. Sådana dalar har också vanligtvis branta väggar, släta golv, och, om den skärs igenom i ett tvärsnitt, anta en "U"-form. Dalarna på bilden är cirka 200 m djupa och 2 km breda, och deras golv är täckta av sanddyner; utseendet på dessa sanddyner indikerar att marsvindar tenderar att blåsa ungefär parallellt med dalväggarna.

Vi ser ofta sådana här dalar på jorden, inklusive dalar som finns i den chilenska Atacamaöknen, Coloradoplatån, och på öarna Hawaii. Mars är också värd för några av dem, med Nanedi Valles och Echus Chasma som går med i Nirgal Vallis som tydliga exempel på detta spännande inslag. Båda dessa funktioner liknar också markbundna dräneringssystem, där slingrande, dalar med branta sidor – som tros ha bildats av fritt strömmande vatten – har rissat sig igenom hundratals kilometer av martian rock, smide genom gamla vulkaniska slätter, lavaströmmar, och material som avsatts av starka marsvindar över tiden.

Dalar som Nirgal Vallis är allestädes närvarande i regionerna med låg latitud som omger Marss ekvator, vilket tyder på att dessa områden en gång upplevde ett mycket mildare och mer jordliknande klimat. Trots den torra, fientlig värld vi ser idag, Mars tros en gång ha varit en mycket varmare och blötare planet - och vi ser tecken på detta i den mångsidiga blandningen av egenskaper och mineraler som finns över dess yta.

Forskare tror att Nirgal Vallis bildades på ett liknande sätt som morfologiskt liknande dalar vi ser på jorden. Eftersom det inte verkar finnas någon förgrening, trädliknande bifloder som matar in i Nirgal Vallis huvuddal, det är troligt att vattnet fylldes på på forntida Mars av en blandning av nederbörd och landflöde från den omgivande terrängen.

Systemet kan också ha sina rötter i en process som kallas grundvattenavsöndring:när vatten kämpar för att färdas vertikalt genom ett medium, och så istället kontinuerligt sipprar i sidled genom material i lager under ytan. Vi ser den här typen av mekanismer på jorden i miljöer där ytmaterial är mycket fint och löst och därmed svårt för vatten att tränga in - till stor del siltig, sandig, okonsoliderad, och finkorniga miljöer, där lägre skikt av ytan är permeabla och vänligare för vatten än de ovanför.

Rymdfarkosten fångade dessa observationer med sin högupplösta stereokamera, ett instrument som kartlägger hela Mars yta i fullfärg och med hög upplösning. Dess mål – att karakterisera och förstå den röda planeten i sin helhet – kommer att stödjas och fortsätta av ESA-Roscosmos ExoMars Trace Gas Orbiter, som anlände till Mars 2016, och ExoMars Rosalind Franklin rover och dess medföljande ytvetenskapliga plattform, som kommer nästa år. Tillsammans, denna banbrytande flotta kommer att hjälpa till att låsa upp Mars mysterier.