Существование водоемов на Марсе доказывают и фотографии разных мест марсианской поверхности, сделанные с орбитальных летательных аппаратов «Viking 1», «Viking 2», «Global Surveyor» и «2001 Mars Odyssey», на которых прекрасно видны длинные русла более 120 высохших рек и хорошо сформированные речные долины.
Самые же убедительные доказательства наличия на Марсе отложений, сформировавшихся в морях или соленых озерах, были получены в 2004–2006 гг. в результате исследования поверхности планеты марсоходами «Spirit» и «Opportunity». На снимке «Горелого утеса», сделанном марсоходом «Opportunity», хорошо видны тонкослоистые (мощность слоев несколько миллиметров) осадочные породы с небольшими округлыми минеральными образованиями — конкрециями. Эти породы удивительно напоминают широко распространенные на Земле тонко чередующиеся глинистые сланцы и алевролиты с конкрециями железистых или железисто-известковых пород. На Земле такие отложения, как правило, формируются в прибрежно-морских лагунах и заболоченных равнинах.
В месте посадки марсохода «Opportunity», а также на других участках поверхности Марса, был детально изучен ряд небольших обнажений осадочных пород. Так, на снимках обнажений «Эль Капитан» и «Шумейкер Патио» можно видеть, что они состоят из микрослоев толщиной от десятых долей миллиметра до 1–2 мм и включают сферические образования диаметром 1–4 мм. В нескольких местах в них наблюдалась тонкая косая слоистость, которая может свидетельствовать о том, что эти отложения были сформированы при перемешивании вод, скорее всего в зоне волноприбойной деятельности.
Проведенный спектральный анализ осадочных пород показал аномально высокое содержание в них солей сульфатов в виде SO>3 (до 30 %), а также присутствие солей хлоридов и бромидов.
Столь высокий уровень содержания солей позволил исследователям из НАСА сделать предположение, что эти породы содержат эвапориты[142], сформировавшиеся либо во время испарения морского бассейна или соленого озера, либо в период сублимации (возгонки) льда в атмосферу.
Небольшие сферические образования, включенные в осадочные породы, а также разбросанные в большом количестве рядом с указанными обнажениями и во многих других местах поверхности Марса представлены гематитом (Fe>2O>3) и, по мнению исследователей из НАСА, являются конкрециями, имеющими осадочное происхождение.
Изучение распределения солей в кратере Терпения показало, что они тяготеют к верхней части разреза осадочных пород; нижняя его часть сложена главным образом тонкозернистыми терригенными (обломочными) образованиями.