Muchas características en la superficie de Marte insinúan la presencia de agua líquida en el pasado. Estos van desde los Valles Marineris, un sistema de cañones de 4.000 km de largo y 7 km de profundidad, hasta las diminutas esférulas de hematita llamadas "arándanos". Estas características sugieren que el agua líquida desempeñó un papel vital en la configuración de Marte.
Algunos estudios muestran que estas características tienen orígenes volcánicos, pero un nuevo estudio de dos investigadores del Instituto Carl Sagan y el Laboratorio Virtual Planet de la NASA volvió a centrarse en el agua líquida. El modelo que se les ocurrió dice que, si se cumplieran otras condiciones, los cirros podrían haber proporcionado el aislamiento necesario para que fluya el agua líquida. Los dos investigadores, Ramses M. Ramirez y James F. Kasting, construyeron un modelo climático para probar su idea.
Las nubes cirrus son nubes finas y tenues que aparecen regularmente en la Tierra. También se les ha visto en Júpiter, Saturno, Urano, posiblemente Neptuno y en Marte. Los cirros en sí mismos no producen lluvia. Cualquier precipitación que produzcan, en forma de cristales de hielo, se evapora antes de llegar a la superficie. Los investigadores detrás de este estudio se centraron en las nubes cirrus "porque tienden a calentar el aire debajo de ellos en 10 grados centígrados.
Si suficiente de Marte estuviera cubierto por cirros, entonces la superficie estaría lo suficientemente cálida como para que fluyera agua líquida. En la Tierra, las nubes cirrus cubren hasta el 25% de la Tierra y tienen un efecto de calentamiento medible. Permiten la entrada de la luz solar, pero absorben la radiación infrarroja saliente. Kasting y Ramírez intentaron mostrar cómo podría ocurrir lo mismo en Marte y cuánta cobertura de nubes cirrus sería necesaria.
Las cirros en sí no habrían creado todo el calor. Los impactos de los cometas y los asteroides habrían creado el calor, y una extensa cubierta de nubes cirrus habría atrapado ese calor en la atmósfera marciana.
Los dos investigadores realizaron un modelo, llamado modelo de clima radiactivo-convectivo de una sola columna. Luego probaron diferentes tamaños de cristales de hielo, la porción del cielo cubierta por nubes cirrus y el grosor de esas nubes, para simular diferentes condiciones en Marte.
Descubrieron que, en las circunstancias adecuadas, las nubes en la atmósfera marciana temprana podían durar de 4 a 5 veces más que en la Tierra. Esto favorece la idea de que los cirros podrían haber mantenido a Marte lo suficientemente caliente como para agua líquida. Sin embargo, también descubrieron que el 75% al 100% del planeta tendría que estar cubierto por cirros. Según los investigadores, esa cantidad de nubosidad parece poco probable, y sugieren que el 50% sería más realista. Esta cifra es similar a la capa de nubes de la Tierra, incluidos todos los tipos de nubes, no solo los cirros.
A medida que ajustaban los parámetros de su modelo, descubrieron que las nubes más gruesas y los tamaños de partícula más pequeños reducían el efecto de calentamiento de la capa de nubes cirrus. Esto dejó un conjunto muy delgado de parámetros en los que las nubes cirrus podrían haber mantenido a Marte lo suficientemente caliente para agua líquida. Pero su modelado también mostró que hay una manera en que las nubes cirrus podrían haber hecho el trabajo.
Si la temperatura de la superficie marciana antigua fuera inferior a 273 Kelvin, el valor utilizado en el modelo, entonces sería posible que las nubes cirrus hicieran lo suyo. Y solo tendría que ser inferior en 8 grados Kelvin para que eso suceda. En ocasiones en el pasado de la Tierra, la temperatura de la superficie ha sido inferior en 7 grados Kelvin. La pregunta es, ¿podría Marte haber tenido una temperatura similarmente más baja?
¿Entonces, dónde nos deja eso? Aún no tenemos una respuesta definitiva. Es posible que las nubes cirros en Marte hayan ayudado a mantener el planeta lo suficientemente cálido como para agua líquida. El modelado realizado por Ramírez y Kasting nos muestra qué parámetros fueron necesarios para que eso suceda.
