メリディアニ平原（）とは、火星の赤道から2度南（中心部は）に位置しの最西端にある平原である。灰色の結晶質赤鉄鉱がまれに算出されることがある。地球において赤鉄鉱は度々温泉や水が淀んでいる場所で算出されることから、多くの科学者はメリディアニ平原の赤鉄鉱は古代に温泉など液体の水があった証拠だと信じている。赤鉄鉱は層のある堆積岩の一部で厚さは200から800メートルである。平原には他に火山性玄武岩やクレーターがある。2004年、メリディアニ平原にNASAが2台投入したうち2台目の火星探査車であるオポチュニティが着陸した。この着陸地点は当初マーズ・ポーラー・ランダーやマーズ・クライメイト・オービターの失敗により中止となったで予定されていた着陸地点だった。オポチュニティによりこの着陸地点では一度長い期間塩分が高濃度で酸性の液体の水で満たされていたことが判明した。また、岩石の中に凝結物やが含まれる多くの小型球形水晶が存在し、多くの量の硫酸マグネシウムやその他のような硫酸塩が豊富な鉱物がある斜層状の沈殿物が含まれることを推測される場所である。オポチュニティがメリディアニ平原で発見した土壌はグセフクレーターやエリーズ渓谷にある土壌に似ているが、メリディアニの多くの場所にある土壌は硬い球体で「ブルーベリー」と命名される灰色の水晶である。これらのブルーベリーは赤鉄鉱という鉱物でほぼ出来ていることが判明されていて、マーズ・オデッセーの軌道から発せられたスペクトラ信号はこれらの球体によるものであることが確定している。この詳細な研究後、ブルーベリーは地中の水によって凝結されたことも判明している。時間とともに、これらの凝結物は岩石に重なって風化し、ラグ堆積といった表面で凝結していった。床岩で凝結している小球は岩石のわずか1メートルの風化で生じた確認されたブルーベリーによって生成されたものである。土壌の大部分は地元の岩石からのものではないカンラン石や玄武岩の砂でできている。この砂は他の場所から運ばれたものと推測されている。メスバウアスペクトルはオポチュニティが捉えた磁気で集められた塵で生成された。これは塵の磁性構成物がかつて考えられていた普通の磁鉄鉱ではなくチタン磁鉄鉱と推測される結果となった。少量のカンラン石もまた検出されたが、これは惑星に長期に渡る乾燥した時期があったと解釈された。しかし一方で少量の赤鉄鉱が検出されたことは惑星における初期の時代での短い期間に液体の水が存在していたことを意味していることを示したものとしている。これはによる岩盤への掘削が容易だったことでここの岩石がグセフクレーターの岩石よりかなり柔らかいと考えられているためである。オポチュニティが着陸した表面で数個の岩石が視認できたが、クレーターで露出した岩盤はローバーの機器によって調査された。岩盤にある岩石はカルシウムと硫酸マグネシウムの高濃度の硫黄を持つ堆積岩であることが判明した。岩盤に現存するいくつかの硫酸は、硫酸塩無水物、バサナイト、、石膏が含まれている。また岩塩などの塩、ビショフ石、南極石、ブレーダイト、バントファイト、石灰芒硝も現存している。硫酸塩を含む岩石は火星上の他の場所で着陸船やローバーが調査した岩石や孤立岩と比べて色調が明るい。これら水和型硫酸塩を含んでいる明るい色調の岩石のスペクトラムはマーズ・グローバル・サーベイヤーのが捉えたスペクトラムに似ている。いくつかのスペクトラムが広大な地域で発見されており、オポチュニティが調査した地域に留まらない広い地域に水が一度存在していたと信じられる根拠になった。またαプロトンX線分光計が岩石から少し高いレベルのリンを発見した。他のローバーがやグセフで発見したのと同じ高レベルであるため、火星のマントルにはリンが豊富に含まれているのではないかと仮定される。岩石の鉱物は玄武岩の酸性風化によって生成されたと思われる。これはリンの可溶性が岩石に豊富に含まれていると予測されるウラニウム、トリウム、希土類元素の可溶性と関連があるためである。オポチュニティがの縁に来た時、後に純粋な石膏と判明する白い岩脈を発見している。これは岩石の裂け目で水が堆積されている溶解された鉱物にある石膏を運んだ時に生成された。この岩脈は「ホームステーク構成」と呼ばれている。メリディアニにある岩石の調査で過去に水が存在した強固な証拠が発見された。鉄明ばん石という水の中でしか生成されない鉱物が全ての岩盤で発見されたためで、この発見はメリディアニ平原に一回水が存在したと判明させるに十分なものだった。さらに一部の岩石で緩やかに流れる水によってでしか形成されない形である薄層状組織（階層）が見られる。初めて薄層状組織が発見された岩石は「ザ・デルズ」と呼ばれている。地質学者は斜交成層が水中の波紋での流れによる花綱状の幾何学模様を見せていると述べている。一部の岩石で箱型の穴が空いているのがあるが、これは大きな結晶を形成している硫酸塩によるもので結晶がその後分解された時に晶洞と呼ばれる穴が残ったものである。岩石にある臭素の濃度はその臭素が溶けやすいことにより非常に変わりやすいと思われている。水は蒸発する前に様々な場所にあったとも考えられる。非常に溶けやすい臭素化合物をあつめる別のメカニズムとして臭素を特定の場所に集中できる非常に薄い水の膜が形成される夜間に沈殿したのを霜で覆う方法もある。砂の平原にある「バウンス岩」というある一つの岩石にクレーターからの射出物が発見、その化学的性質は岩盤のと異なっていて、カンラン石は無く、ほとんど輝石と斜長石で構成されていて、火星から来たことで知られる隕石であるEETA 79001というシャーゴッタイト隕石の岩質Bの部分と密接に酷似している。バウンス岩はエアバッグが跳ね返った地点の近くにあることから命名された岩石である。オポチュニティが平原にいる時隕石を発見、オポチュニティの機器で初めて分析された隕石でオポチュニティの熱シールドが着地した地点の近くにあったことから「ヒートシールド岩」と命名された。、メスバウアー分光計、αプロトンX線分光計の主要研究者による調査によりこの隕石はに分類された。αプロトンX線分光計により鉄93%、ニッケル7%の構成であることが断定されている。「フィグ・ツリー・バーベルトン」と命名された丸い石はただの石か石鉄隕石（メソシデライト珪酸塩）と考えられているが、アラン・ヒルズや中山隕石は鉄隕石と考えられている。この地点の観測によって科学者はこの場所で何度も洪水が起き、蒸発と乾燥が起きたと信じるようになった。この過程において硫酸塩が溜まるようになったが、その硫酸塩が沈殿物を固めた後、赤鉄鉱凝固物は地下水から沈殿によって増長した。またいくつかの硫酸塩は大きな結晶になったが分解され晶洞になった。証拠のいくつかの線は大昔において乾燥した気候が10億年も続いたものの少なくとも水が存在できた気候の時期もあったことに対する点を示している。

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