تشير العديد من الميزات على سطح المريخ إلى وجود مياه سائلة في الماضي. هذه تتراوح من Valles Marineris ، وهو نظام يبلغ طوله 4000 كم و 7 كم من الأخاديد ، إلى كريات الهيماتيت الصغيرة التي تسمى "التوت الأزرق". تشير هذه الميزات إلى أن الماء السائل لعب دورًا حيويًا في تشكيل المريخ.
تظهر بعض الدراسات أن هذه الميزات لها أصول بركانية ، ولكن دراسة جديدة من باحثين في معهد كارل ساجان ومختبر الكوكب الافتراضي التابع لناسا أعادت التركيز على المياه السائلة. يقول النموذج الذي توصل إليه الاثنان أنه إذا تم استيفاء شروط أخرى ، لكان من الممكن أن توفر السحب الرقيقة العزل الضروري لتدفق الماء السائل. قام الباحثان ، رمسيس راميريز وجيمس ف. كاستينغ ، ببناء نموذج مناخي لاختبار فكرتهما.
الغيوم الرقيقة هي غيوم رقيقة وهشة تظهر بانتظام على الأرض. وقد شوهدت أيضًا على المشتري وزحل وأورانوس وربما نبتون وعلى المريخ. الغيوم الرقيقة نفسها لا تنتج المطر. مهما كان هطول الأمطار التي تنتجها ، على شكل بلورات جليدية ، يتبخر قبل الوصول إلى السطح. ركز الباحثون وراء هذه الدراسة على السحب المائلة لأنهم يميلون إلى تدفئة الهواء تحتها بمقدار 10 درجات مئوية.
إذا كان ما يكفي من المريخ مغطى بسحب السرخس ، فسيكون السطح دافئًا بما يكفي لتدفق الماء السائل. على الأرض ، تغطي غيوم السرخس ما يصل إلى 25 ٪ من الأرض ولها تأثير تسخين قابل للقياس. أنها تسمح بدخول ضوء الشمس ، ولكنها تمتص الأشعة تحت الحمراء الصادرة. سعى Kasting و Ramirez لإظهار كيف يمكن أن يحدث نفس الشيء على كوكب المريخ ، وكم من الضروري تغطية سحابة سحابة.
إن سحابة السرخس نفسها لم تكن لتخلق كل الدفء. كانت آثار المذنبات والكويكبات ستحدث الحرارة ، وكان غلاف سحابة سيروس الواسع قد حاصر تلك الحرارة في الغلاف الجوي للمريخ.
أجرى الباحثان نموذجًا ، يسمى نموذج المناخ أحادي العمود الإشعاعي الحراري. ثم قاموا باختبار أحجام مختلفة من بلورات الثلج ، وجزء السماء المغطى بسحب السرخس ، وسمك تلك الغيوم ، لمحاكاة الظروف المختلفة على المريخ.
ووجدوا أنه في ظل الظروف المناسبة ، يمكن أن تستمر السحب في الغلاف الجوي المريخي المبكر 4 إلى 5 مرات أطول من الأرض. هذا يؤيد فكرة أن الغيوم الرقيقة يمكن أن تبقي المريخ دافئًا بما يكفي للمياه السائلة. ومع ذلك ، وجدوا أيضًا أن 75 ٪ إلى 100 ٪ من الكوكب يجب أن يكون مغطى بالسيراميك. يبدو أن هذا المبلغ من الغطاء السحابي غير محتمل وفقًا للباحثين ، ويقترحون أن 50٪ ستكون أكثر واقعية. هذا الرقم مشابه للغطاء السحابي للأرض ، بما في ذلك جميع أنواع الغيوم ، وليس فقط cirrus.
عندما قاموا بتعديل معلمات نموذجهم ، وجدوا أن الغيوم السميكة وأحجام الجسيمات الصغيرة تقلل من تأثير التسخين لغطاء سحابة السيروس. وقد ترك هذا مجموعة رقيقة جدًا من المعلمات التي يمكن أن تحافظ فيها السحب الرقيقة على المريخ دافئًا بما يكفي للمياه السائلة. لكن نمذجةهم أظهرت أيضًا أن هناك طريقة واحدة يمكن أن تؤدي بها السحب الرقيقة المهمة.
إذا كانت درجة حرارة سطح المريخ القديمة أقل من 273 كلفن ، وهي القيمة المستخدمة في النموذج ، فسيكون من الممكن أن تقوم غيوم السيقان بعملها. ويجب أن يكون أقل بمقدار 8 درجات كلفن فقط حتى يحدث ذلك. في بعض الأحيان في ماضي الأرض ، انخفضت درجة حرارة السطح بمقدار 7 درجات كلفن. السؤال هو ، هل كانت درجة حرارة المريخ أقل بالمثل؟
ما موقفنا من ذلك؟ ليس لدينا إجابة نهائية حتى الآن. من المحتمل أن الغيوم الرقيقة على كوكب المريخ يمكن أن تساعد في الحفاظ على كوكب الأرض دافئًا بما يكفي للحصول على الماء السائل. توضح لنا النمذجة التي قام بها راميريز وكاستينغ ما هي المعلمات المطلوبة لتحقيق ذلك.
