Mnoho rysů na povrchu Marsu naznačuje přítomnost tekuté vody v minulosti. Tyto sahají od Valles Marineris, 4 000 km dlouhého a 7 km hlubokého systému kaňonů, až po malé hematitové sféry nazývané „borůvky“. Tyto rysy naznačují, že kapalná voda hrála při formování Marsu zásadní roli.
Některé studie ukazují, že tyto rysy mají vulkanický původ, ale nová studie od dvou vědců z institutu Carl Sagan Institute a laboratoře NASA Virtual Planet Laboratory se zaměřila zpět na kapalnou vodu. Model, který oba přišli, říká, že pokud by byly splněny jiné podmínky, cirkusové mraky mohly poskytnout nezbytnou izolaci pro proudění tekuté vody. Oba vědci, Ramses M. Ramirez a James F. Kasting, vytvořili klimatický model, který otestoval jejich nápad.
Cirrusové mraky jsou tenké, mizerné mraky, které se pravidelně objevují na Zemi. Byli také viděni na Jupiteru, Saturn, Uranu, možná Neptunu, a na Marsu. Cirrusové mraky samy o sobě neprodukují déšť. Jakékoli srážení, které produkují, ve formě ledových krystalů, se před dosažením povrchu odpařuje. Vědci za touto studií se zaměřili na cirrusové mraky, protože mají sklon zahřívat vzduch pod nimi o 10 stupňů Celsia.
Pokud by bylo dost Marsu pokryto cirrusovými mračny, byl by povrch dostatečně teplý, aby tekla tekutá voda. Na Zemi pokrývají cirrusové mraky až 25% Země a mají měřitelný efekt zahřívání. Umožňují sluneční záření, ale absorbují odcházející infračervené záření. Kasting a Ramirez se snažili ukázat, jak by se to samé mohlo stát na Marsu, a kolik by bylo potřeba oblačnosti cirrusů.
Samotné cirkusové mraky by nezpůsobily veškeré teplo. Teplo z komet a asteroidů by vedlo ke vzniku tepla a rozsáhlé cirkusové zakalení by toto teplo zachytilo v marťanské atmosféře.
Tito dva vědci provedli model, který se nazývá model s jedním sloupcem radiačně-konvekčního klimatu. Poté testovali různé velikosti ledových krystalů, část oblohy zakryté cirrusovými mraky a tloušťky těchto mraků, aby simulovali různé podmínky na Marsu.
Zjistili, že za správných okolností by mraky v časné marťanské atmosféře mohly trvat 4 až 5krát déle než na Zemi. Toto upřednostňuje myšlenku, že cirkusové mraky mohly udržet Mars dostatečně teplý na tekutou vodu. Zjistili však také, že 75% až 100% planety by muselo být pokryto cirry. Podle vědců se zdá, že takové množství oblačnosti není pravděpodobné, a naznačují, že 50% by bylo realističtější. Toto číslo je podobné oblačnosti Země, včetně všech typů oblačnosti, nejen cirry.
Když upravovali parametry svého modelu, zjistili, že tlustší mračna a menší velikosti částic snižují zahřívací efekt cirrusového oblaku. Toto ponechalo velmi tenkou sadu parametrů, ve kterých cirrusové mraky mohly udržovat Mars dostatečně teplý na tekutou vodu. Jejich modelování však také ukázalo, že existuje jeden způsob, jakým cirkusové mraky mohly tuto práci udělat.
Pokud by byla povrchová teplota starověkého Marsu nižší než 273 kelvinů, což je hodnota použitá v modelu, bylo by možné, aby cirkusové mraky dělaly svou věc. A to by muselo být jen o 8 stupňů Kelvina, aby se to stalo. Někdy v minulosti Země byla povrchová teplota nižší o 7 stupňů Kelvin. Otázkou je, zda mohl mít Mars podobně nižší teplotu?
Kam nás to tedy nechá? Zatím nemáme definitivní odpověď. Je možné, že cirkusové mraky na Marsu by mohly pomoci udržet planetu dostatečně teplou pro tekutou vodu. Modelování provedené Ramirezem a Kastingem nám ukazuje, jaké parametry byly k tomu zapotřebí.
