在研究了過去十年從火星收集的地質和地形資訊後，科學家們提出，在火星西部半球的塔爾西斯地區曾經存在一個古老的排水盆地，其面積與美國相當。亞利桑那大學的水文學家詹姆斯·多姆和他的同事在即將發表在《地球物理研究雜誌：行星》上的論文中描述了他們的理論。
塔爾西斯目前是高聳火山、熔岩原、斷層系統和廣闊峽谷的所在地。研究人員利用火星全球勘測者號探測器最近收集的資料和十年前的海盜號資料，重建了其過去三十億年的演變過程。研究結果表明，這裡經歷了五個地質階段，研究人員在一個3D視覺化模型中重建了這些階段，模型從古代盆地開始，到現在的地貌結束。
科學家們估計，該盆地的深度為2到7公里，如果注滿水，容量將達到120億億加侖。研究人員表示，在行星曆史的早期，該盆地轉變成了一個巨大的含水層，因為熔岩、沉積物和揮發物（其中包括水）部分填充了這個裂隙。後來的火山活動使含水層破裂和變形，並形成了現在的地貌。
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作者指出，他們的盆地假說為塑造塔爾西斯及其周圍地區標誌性的大型外流河道系統提供了必要的水源。更重要的是，根據多姆的說法，“盆地/含水層系統中未改造的部分似乎仍然包含近地表水庫，這些水庫可能有一天會被宇航員取樣和分析。”