Предполагается, что ранний Марс имел теплую и плотную атмосферу, обеспечивавшую существование гидросферы, включавшей обширную гидрографическую сеть. Однако с утратой магнитного поля большая часть этих оболочек исчезла.

Первые свидетельства существования поверхностных вод в виде каньонов были обнаружены зондом Mariner 9 в 1970 гг. В дальнейшем также были зафиксированы котловины озер, русла ручьев и ложа океанов.

Однако однозначно не установлены время и механизм исчезновения поверхностных вод. Одни модели предполагают, что после утраты магнитного поля, благодаря плотной атмосфере, они существовали еще длительное время, другие – что из-за похолодания вскоре после этого образовался ледовый покров.

В новом исследовании Caltech ученые проанализировали новые данные марсохода Curiosity, полученные в кратере Гейл, изучаемом аппаратом с 2012 г. Они зафиксировали ряд структур на границе с озерными котловинами: в ранее покрытом дюнами районе обнажения Prow и у скальной полосы Amapari Marker.

Структуры представлены мелкими гребнями или относительно регулярными волнистыми линиями. На Земле существуют подобные формы рельефа на морских берегах, связанные с абразией.

Впервые такие структуры были обнаружены на Марсе в 2004 г. миссией Opportunity, однако не было установлено, связаны ли они с водоемами или временными водотоками. Еще раз их зафиксировал в 2014 г. Curiosity, но также без свидетельств водоемов.

На данных формах рельефа отмечены текстуры ряби, формирующиеся деятельностью воды или ветра. Валики ряби небольшие (высотой около 6 мм) и расположены через 4-5 см, что свидетельствует об их образовании волнами высотой до 2 м. У обнажения Amapari Marker гребни выровнены почти вертикально в последовательных слоях. В плане они имеют линейную форму с редким диапазонным раздвоением и ориентированы последовательно. Блок ряби постоянной мощности около 15 см сложен 5 пластами с симметричными следами ряби. Он вытянут в поперечном направлении и перекрыт блоком плоских пластин.

Полученные данные свидетельствуют о большем возрасте ряби у обнажения Prow, чем у скальной полосы Amapari Marker. Абсолютный возраст оценен в 3,7 млрд лет.

Предполагалось, что в те времена атмосфера уже была разряжена, что сделало климат холодным и сухим, однако новые результаты свидетельствуют о том, что плотная атмосфера существовала дольше. По словам ученых, это может означать вероятность существования организмов в более поздний период.