Den förenklade ytenergibalansen för tidiga Mars visar minskningen i yttemperatur med ökande mängder ytis. Den resulterande ökningen i ytreflektivitet representeras av en vidgare blå pil. Kredit:Ramirez och Craddock (2018), Naturgeovetenskap
Klimatet på tidiga Mars är föremål för debatt. Även om man har trott att Mars hade ett varmt och vått klimat som jorden, andra forskare har föreslagit tidiga Mars kan ha varit till stor del nedisad. En nyligen genomförd studie av Ramses Ramirez från Earth-Life Science Institute (Tokyo Institute of Technology, Japan) och Robert Craddock från National Air and Space Museums Center for Earth and Planetary Studies (Smithsonian Institution, U.S.) antyder att den tidiga Mars-ytan kanske inte har dominerats av is, men kan istället ha varit lagom varm och benägen för regn, med bara små isfläckar.
Även om det finns liten debatt om huruvida vatten tidigare funnits på Mars, Debatten om hur klimatet på Mars såg ut för cirka 4 miljarder år sedan har pågått i årtionden. Mars har ett förvånansvärt mångsidigt landskap som består av dalnätverk, sjöbassänger och eventuella havsstränder. Dessa gamla floddrag ger alla ledtrådar om att tidiga Mars kan ha haft ett varmt och blött klimat, liknande jordens (Figur 1).
Dock, denna idé har utmaningar. Först, mängden solenergi som kom in i atmosfären vid den tiden ansågs vara för låg för att klara ett varmt och blött klimat. För det andra, nyare klimatstudier har hävdat att Mars gamla floddrag kan förklaras med ett isigt klimat, där utbredda isytor främjade kylning genom att reflektera solstrålning (Figur 2). Enstaka uppvärmningshändelser skulle ha utlöst stora mängder issmältning, och fluvial aktivitet som resultat. Dock, Ramirez och Craddock antyder att tidigt Mars förmodligen var varm och blöt, och inte så isig, efter en noggrann geologisk och klimatologisk analys avslöjade få bevis för utbredd glaciation.
Grand Canyon (a) kontra ett dendritiskt flodsystem från Mars (b) (Arabia-fyrkant; 12 grader N, 43 grader E). Små morfologiska skillnader mellan jord- och marsjämförelser kan tillskrivas de stora skillnaderna i ålder. Skalstången är 60 km lång. Kredit:Google/Landsat/Copernicus (a) och Google/NASA/JPL/University of Arizona (b). Bilder anpassade från Ramirez och Craddock (2018), Naturgeovetenskap
Nyligen, deras studie, publiceras i Naturgeovetenskap , hävdar att vulkanisk aktivitet på en relativt odlad planet kan förklara Mars fluviala egenskaper. Vulkanutbrott som släpper ut CO2, H2, och CH4 kan ha bidragit till växthuseffekten, vilket i sin tur kan ha främjat uppvärmningen, nederbörd (inklusive regn), och flödet av vatten som skar ut dalarna och floddragen. Dock, detta klimat skulle inte ha varit lika varmt och blött som jordens, med nederbördshastigheter på cirka 10 centimeter per år (eller mindre), liknande jordens halvtorra regioner. Detta torrare klimat tyder på att små mängder isavlagringar också kunde ha funnits, även om dessa skulle ha varit tunna, och riskerar att smälta, bidrar till det fluviala systemet.
I framtiden, författarna kommer att använda mer komplexa modeller i sin analys för att undersöka deras varma, halvtorra klimathypotesen vidare. De kommer också att sträva efter att ta reda på hur klimatet var innan dessa floddrag bildades på Mars. Detta kommer att innebära att undersöka Mars tidigaste historia, vilket är ett mystiskt ämne eftersom lite är känt om det för närvarande.