Molte caratteristiche sulla superficie di Marte suggeriscono la presenza di acqua liquida in passato. Questi vanno dalle Valles Marineris, un sistema di canyon lungo 4.000 km e profondo 7 km, alle piccole sferule di ematite chiamate "mirtilli". Queste caratteristiche suggeriscono che l'acqua liquida ha svolto un ruolo vitale nel modellare Marte.
Alcuni studi dimostrano che queste caratteristiche hanno origini vulcaniche, ma un nuovo studio condotto da due ricercatori del Carl Sagan Institute e del NASA Virtual Planet Laboratory ha riportato l'attenzione sull'acqua liquida. Il modello che i due hanno escogitato afferma che, se fossero state soddisfatte altre condizioni, i cirri avrebbero potuto fornire l'isolamento necessario al flusso dell'acqua liquida. I due ricercatori, Ramses M. Ramirez e James F. Kasting, hanno costruito un modello climatico per testare la loro idea.
I cirri sono nuvole sottili e sottili che compaiono regolarmente sulla Terra. Sono stati visti anche su Giove, Saturno, Urano, forse Nettuno e su Marte. I cirri stessi non producono pioggia. Qualunque precipitazione producano, sotto forma di cristalli di ghiaccio, evapora prima di raggiungere la superficie. I ricercatori dietro questo studio si sono concentrati sui cirri "perché tendono a riscaldare l'aria sottostante di 10 gradi Celsius.
Se una parte sufficiente di Marte fosse coperta da cirri, la superficie sarebbe abbastanza calda da far fluire l'acqua liquida. Sulla Terra, i cirri coprono fino al 25% della Terra e hanno un effetto di riscaldamento misurabile. Consentono l'ingresso della luce solare, ma assorbono le radiazioni infrarosse in uscita. Kasting e Ramirez hanno cercato di mostrare come potrebbe accadere la stessa cosa su Marte e quanta copertura di cirri sarebbe necessaria.
I cirri stessi non avrebbero creato tutto il calore. Gli impatti delle comete e degli asteroidi avrebbero creato il calore e un'ampia copertura di cirri avrebbe intrappolato quel calore nell'atmosfera marziana.
I due ricercatori hanno condotto un modello, chiamato modello climatico radiativo-convettivo a colonna singola. Hanno quindi testato diverse dimensioni di cristalli di ghiaccio, la porzione di cielo coperta da cirri e gli spessori di quelle nuvole, per simulare diverse condizioni su Marte.
Hanno scoperto che nelle giuste circostanze, le nuvole nell'atmosfera marziana iniziale potevano durare da 4 a 5 volte più a lungo rispetto alla Terra. Ciò favorisce l'idea che i cirri avrebbero potuto mantenere Marte abbastanza caldo per l'acqua liquida. Tuttavia, hanno anche scoperto che il 75% al 100% del pianeta avrebbe dovuto essere coperto da cirri. Quella quantità di copertura nuvolosa sembra improbabile secondo i ricercatori, e suggeriscono che il 50% sarebbe più realistico. Questa cifra è simile alla copertura nuvolosa della Terra, compresi tutti i tipi di nuvola, non solo i cirri.
Mentre aggiustavano i parametri del loro modello, scoprirono che nuvole più spesse e particelle di dimensioni inferiori ridussero l'effetto di riscaldamento della copertura del cirro. Ciò ha lasciato un insieme molto sottile di parametri in cui i cirri avrebbero potuto mantenere Marte abbastanza caldo per l'acqua liquida. Ma la loro modellazione ha anche mostrato che esiste un modo in cui i cirri avrebbero potuto fare il lavoro.
Se l'antica temperatura della superficie marziana fosse inferiore a 273 Kelvin, il valore utilizzato nel modello, allora i cirri potrebbero fare le loro cose. E dovrebbe solo essere inferiore di 8 gradi Kelvin perché ciò accada. A volte nel passato della Terra, la temperatura superficiale è stata inferiore di 7 gradi Kelvin. La domanda è: Marte avrebbe potuto avere una temperatura altrettanto bassa?
Quindi, dove ci lascia? Non abbiamo ancora una risposta definitiva. È possibile che i cirri su Marte avrebbero potuto aiutare a mantenere il pianeta abbastanza caldo per l'acqua liquida. La modellazione fatta da Ramirez e Kasting ci mostra quali parametri erano necessari affinché ciò accadesse.
