A Mars felszínén sok jellemző utal a folyékony víz jelenlétére a múltban. Ezek a Valles Marineris-től, egy 4000 km hosszú és 7 km mély mélységű kanyonok rendszerétől az áfonya néven ismert apró hematitgömbökig terjednek. Ezek a tulajdonságok arra utalnak, hogy a folyékony víz létfontosságú szerepet játszott a Mars kialakításában.
Egyes tanulmányok azt mutatják, hogy ezek a tulajdonságok vulkáni eredetűek, de a Carl Sagan Intézet és a NASA Virtuális Bolygó Laboratóriuma két kutatójának új tanulmánya a folyékony vízre helyezi a hangsúlyt. A két modell által előállított modell szerint más feltételek teljesülése esetén a cirrusfelhők biztosíthatták a folyadék folyásához szükséges szigetelést. A két kutató, Ramses M. Ramirez és James F. Kasting, klímamodellt készített az ötletük tesztelésére.
A cirrusfelhők vékony, bölcs felhők, amelyek rendszeresen megjelennek a Földön. A Jupiterben, a Szaturnuszban, az Uránuszon, esetleg a Neptunuszon és a Marson is láttak. A cirrusfelhők maguk sem termelnek esőt. Bármilyen csapadékot eredményeznek is, jégkristályok formájában, elpárolognak, mielőtt elérnék a felületet. A tanulmány mögött álló kutatók a cirrus felhőkre összpontosítottak, mert hajlamosak melegíteni alattuk levegőt 10 Celsius fokkal.
Ha elegendő Marsot borítanak cirrusfelhők, akkor a felület meleg lenne ahhoz, hogy folyékony víz folyjon. A Földön a cirrusfelhők a Föld akár 25% -át lefedik, és mérhető hőhatással rendelkeznek. Lehetővé teszik a napfény bejutását, de elnyelik a kimenő infravörös sugárzást. Kasting és Ramirez megpróbálta megmutatni, hogy ugyanez történhet a Marson, és mekkora cirrusfelhőre lenne szükség.
A cirrusfelhők maguk sem hozhatnák volna a meleget. Az üstökösök és az aszteroidák hatása kiváltotta a meleget, és a kiterjedt cirrusfelhő-borítás csapdába ejtette volna ezt a hőt a marsi légkörben.
A két kutató modellt hajtott végre, amelyet egy oszlopos sugárzás-konvektív éghajlati modellnek neveznek. Ezután különböző jégkristályméreteket, az égnek a cirrusfelhők által borított részét és a felhők vastagságát tesztelték, hogy a Mars különböző körülményeit szimulálják.
Megállapították, hogy megfelelő körülmények között a korai marsi légkörben a felhők 4-5 alkalommal hosszabb ideig tarthatnak, mint a Földön. Ez támogatja azt az elképzelést, miszerint a cirrusfelhők elég melegen tarthatták a Marsot a folyékony víz számára. Azt is megállapították, hogy a bolygó 75–100% -át cirrusnak kell fedeznie. A kutatók szerint ez a mennyiségű felhőtakaró valószínűtlennek tűnik, és azt sugallják, hogy az 50% -kal reálisabb lenne. Ez az ábra hasonló a Föld felhőtakarásához, beleértve az összes felhőfajtát, nem csak a cirrusot.
A modell paramétereinek kiigazításakor azt találták, hogy a vastagabb felhők és a kisebb részecskeméretek csökkentik a cirrus felhő burkolatának melegítő hatását. Ez egy nagyon vékony paraméterkészletet hagyott, amelyben a cirrusfelhők elég melegen tarthatták a Marsot a folyékony víz számára. De modellezésük azt is megmutatta, hogy van egy módja annak, hogy a cirrusfelhők elvégezhetik a munkát.
Ha az ősi marsi felszíni hőmérséklet alacsonyabb volt, mint a modellben alkalmazott érték 273 Kelvin, akkor a cirrusfelhők megtehetik a dolgukat. És ehhez csak 8 kelvin-fokkal alacsonyabbnak kell lennie. A Föld múltjában a felszíni hőmérséklet 7 Kelvin-fokkal alacsonyabb volt. A kérdés az, hogy a Marsnak lehet-e hasonlóan alacsonyabb hőmérséklete?
Szóval hol hagy minket? Még nincs határozott válaszunk. Lehetséges, hogy a Marson élő cirrusfelhők hozzájárultak ahhoz, hogy a bolygót elég melegen tartsák a folyékony víz számára. A Ramirez és Kasting modellezése megmutatja, hogy milyen paraméterekre volt szükség ahhoz, hogy ez megtörténjen.
