Multe caracteristici de pe suprafața planetei Marte indică prezența apei lichide în trecut. Acestea variază de la Valles Marineris, un sistem de canioane de 4.000 km lungime și 7 km adâncime, până la sferule minuscule hematite numite „afine”. Aceste caracteristici sugerează că apa lichidă a jucat un rol esențial în modelarea planetei Marte.
Unele studii arată că aceste caracteristici au origini vulcanice, dar un nou studiu realizat de doi cercetători de la Institutul Carl Sagan și de la Laboratorul Planetelor virtuale NASA a pus accentul pe apa lichidă. Modelul cu care au venit cei doi spune că, dacă s-ar îndeplini alte condiții, norii de cirrus ar fi putut asigura izolația necesară pentru ca apa lichidă să curgă. Cei doi cercetători, Ramses M. Ramirez și James F. Kasting, au construit un model climatic pentru a-și testa ideea.
Norii de cirrus sunt nori subțiri și vioși care apar regulat pe Pământ. Au fost văzuți și pe Jupiter, Saturn, Uranus, eventual pe Neptun și pe Marte. Norii de Cirrus nu produc ploi. Oricare ar fi precipitațiile pe care le produc, sub formă de cristale de gheață, se evaporă înainte de a ajunge la suprafață. Cercetătorii din spatele acestui studiu s-au concentrat asupra norilor de cirrus, deoarece au tendința de a încălzi aerul de sub ei cu 10 grade Celsius.
Dacă o bună parte din Marte ar fi acoperită de nori cirrus, atunci suprafața ar fi suficient de caldă pentru a curge apa lichidă. Pe Pământ, norii de cirrus acoperă până la 25% din Pământ și au un efect de încălzire măsurabil. Acestea permit lumina soarelui, dar absorb radiații infraroșii care ies. Kasting și Ramirez au căutat să arate cum s-ar putea întâmpla același lucru pe Marte și cât de mult ar fi necesară acoperirea cu nor de cirrus.
Norii de ciroși nu ar fi creat toată căldura. Impacturile provocate de comete și asteroizi ar fi creat căldura, iar o acoperire extinsă de nori cirrus ar fi prins această căldură în atmosfera marțiană.
Cei doi cercetători au realizat un model, numit model climatic cu radiații convective cu o singură coloană. Au testat apoi diferite dimensiuni de cristal de gheață, porțiunea cerului acoperit de nori cirrus și grosimile acelor nori, pentru a simula diferite condiții pe Marte.
Au descoperit că în circumstanțele potrivite, norii din atmosfera marțiană timpurie ar putea dura de 4 până la 5 ori mai mult decât pe Pământ. Acest lucru favorizează ideea că norii de cirrus ar fi putut menține Marte suficient de cald pentru apa lichidă. Totuși, ei au descoperit că 75% până la 100% din planetă ar trebui să fie acoperite de cirrus. Această cantitate de acoperire a norului pare puțin probabilă potrivit cercetătorilor și sugerează că 50% ar fi mai realist. Această cifră este similară cu capacul de nor al Pământului, incluzând toate tipurile de nori, nu doar cirrus.
Pe măsură ce ajustau parametrii modelului lor, au descoperit că norii mai groși și dimensiunile mai mici ale particulelor au redus efectul de încălzire al capacului norului de cirrus. Acest lucru a lăsat un set de parametri foarte subțiri în care norii de cirrus ar fi putut menține Marte suficient de cald pentru apa lichidă. Dar modelarea lor a arătat, de asemenea, că există o modalitate prin care norii de cirrus ar fi putut face treaba.
Dacă temperatura de suprafață antică marțiană era mai mică decât 273 Kelvin, valoarea folosită în model, atunci ar fi posibil ca norii de cirrus să-și facă treaba. Și ar trebui să fie mai mic cu 8 grade Kelvin pentru ca acest lucru să se întâmple. Uneori, în trecut, temperatura suprafeței a fost mai scăzută cu 7 grade Kelvin. Întrebarea este: Marte ar fi putut avea o temperatură la fel de scăzută?
Deci, unde ne lasă asta? Încă nu avem un răspuns definitiv. Este posibil ca norii de cirrus de pe Marte ar fi putut contribui la menținerea planetei suficient de caldă pentru apa lichidă. Modelarea realizată de Ramirez și Kasting ne arată ce parametri erau necesari pentru ca acest lucru să se întâmple.
