Comstock Images/Comstock/Getty Images
När solljuset når Mars värmer det ytan, som sedan avger infraröd strålning tillbaka till rymden. Växthusgaser - främst CO₂ - är transparenta för synligt ljus men absorberar infrarött, vilket skapar en filt som hindrar värme från att strömma ut. Resultatet är en subtil uppvärmning som på jorden höjer temperaturen med cirka 33°C (93°F).
Mars atmosfär domineras av koldioxid (över 95 volymprocent). Resten är huvudsakligen kväve, argon, syre och spår av kolmonoxid. Även om CO₂ är ett effektivt växthusmedel, betyder tunnheten hos Marsluften – ungefär 1 % av jordens atmosfärstryck – att växthuseffekten är extremt svag.
1971 observerade Mariner9-uppdraget en dramatisk temperaturökning under en planetomfattande dammstorm, vilket visar att kortvarig aerosolladdning tillfälligt kan fånga värme. Astronomen CarlSagan noterade att en sådan uppvärmning under de rätta förhållandena kan smälta polarisarna. CO₂-molnen som bildas när planeten värms upp skulle förtjocka atmosfären, vilket skulle kunna skapa en återkopplingsslinga som ytterligare höjer yttemperaturerna. Vissa forskare spekulerar i att liknande episoder kan ha inträffat för miljarder år sedan, vilket möjligen har upprätthållit ett varmare klimat i Mars tidiga historia.
Med tanke på den nuvarande svaga växthuseffekten undersöker forskare sätt att värma upp Mars på konstgjord väg. Ett förslag är att släppa ut ytterligare CO₂ från polarlocken för att förtjocka atmosfären och därigenom förstärka växthusuppvärmningen. Den exakta mängden som krävs är osäker eftersom den totala CO₂-reservoaren i locken fortfarande är dåligt begränsad. Alternativa idéer inkluderar injicering av potenta växthusgaser som perfluorkolväten (PFC), som har en högre global uppvärmningspotential än CO₂ men som skulle behöva levereras i stora mängder.