Mange funktioner på Mars's overflade antyder tilstedeværelsen af flydende vand i fortiden. Disse spænder fra Valles Marineris, et 4.000 km langt og 7 km dybt canyonsystem, til de små hæmatitkugler kaldet ”blåbær”. Disse egenskaber antyder, at flydende vand spillede en vigtig rolle i udformningen af Mars.
Nogle undersøgelser viser, at disse funktioner har vulkanisk oprindelse, men en ny undersøgelse fra to forskere ved Carl Sagan Institute og NASA Virtual Planet Laboratory satte fokus tilbage på flydende vand. Modellen, som de to kom frem til, siger, at hvis andre betingelser var opfyldt, kunne cirrusskyer have givet den nødvendige isolering for flydende vand til at strømme. De to forskere, Ramses M. Ramirez og James F. Kasting, konstruerede en klimamodel for at teste deres idé.
Cirrusskyer er tynde, piskede skyer, der vises regelmæssigt på Jorden. De er også set på Jupiter, Saturn, Uranus, muligvis Neptun og på Mars. Cirrusskyer producerer ikke selv regn. Uanset hvilken nedbør de producerer, i form af iskrystaller, fordampes, før de når overfladen. Forskerne bag denne undersøgelse fokuserede på cirrusskyer, fordi de har en tendens til at varme luften under dem med 10 grader Celsius.
Hvis nok af Mars var dækket af cirrusskyer, ville overfladen være varm nok til, at flydende vand flyder. På Jorden dækker cirrusskyer op til 25% af jorden og har en målbar opvarmningseffekt. De tillader sollys ind, men absorberer udgående infrarød stråling. Kasting og Ramirez forsøgte at vise, hvordan den samme ting kunne ske på Mars, og hvor meget cirrus skydæk der ville være nødvendigt.
Cirrusskyerne i sig selv ville ikke have skabt al den varme. Virkninger fra kometer og asteroider ville have skabt varmen, og en omfattende cirrus-skydække ville have fanget den varme i den Martiske atmosfære.
De to forskere udførte en model, kaldet en enkelt-søjle radiativ-konvektiv klimamodel. De testede derefter forskellige iskrystallstørrelser, den del af himlen, der var dækket af cirrusskyer, og tykkelserne af disse skyer for at simulere forskellige forhold på Mars.
De fandt ud af, at skyerne i den tidlige Martiske atmosfære under de rette omstændigheder kunne vare 4 til 5 gange længere end på Jorden. Dette favoriserer ideen om, at cirrusskyer kunne have holdt Mars varm nok til flydende vand. De fandt imidlertid også, at 75% til 100% af planeten skulle være dækket af cirrus. Mængden af skydække synes ifølge forskerne usandsynligt, og de antyder, at 50% ville være mere realistiske. Dette tal ligner Jordens skydække, inklusive alle skytyper, ikke kun cirrus.
Da de justerede parametrene for deres model, fandt de, at tykkere skyer og mindre partikelstørrelser reducerede opvarmningseffekten af cirrus-skydækket. Dette efterlod et meget tyndt sæt parametre, hvor cirrusskyer kunne have holdt Mars varm nok til flydende vand. Men deres modellering viste også, at der er en måde, hvorpå cirrusskyer kunne have gjort jobbet.
Hvis den gamle Martiske overfladetemperatur var lavere end 273 Kelvin, den værdi, der blev brugt i modellen, ville det være muligt for cirrusskyer at gøre deres ting. Og det skulle kun være lavere med 8 grader Kelvin for at det kan ske. Til tider i Jordens fortid har overfladetemperaturen været lavere med 7 grader Kelvin. Spørgsmålet er, kunne Mars have haft en tilsvarende lavere temperatur?
Så hvor forlader det os? Vi har ikke et endeligt svar endnu. Det er muligt, at cirrusskyer på Mars kunne have hjulpet med at holde planeten varm nok til flydende vand. Modelleringen udført af Ramirez og Kasting viser os, hvilke parametre der var nødvendige for, at det kunne ske.
