火星表面の多くの特徴は、過去に液体の水の存在を示唆しています。これらの範囲は、長さ4,000 km、深さ7 kmの渓谷のシステムであるValles Marinerisから、「ブルーベリー」と呼ばれる小さなヘマタイトの小球体までさまざまです。これらの特徴は、液体の水が火星の形成に重要な役割を果たしたことを示唆しています。
いくつかの研究は、これらの特徴が火山の起源を持っていることを示していますが、カールセーガン研究所とNASA仮想惑星研究所の2人の研究者による新しい研究は、液体の水に焦点を戻しました。 2人が思いついたモデルは、他の条件が満たされた場合、巻雲が液体の水が流れるために必要な断熱を提供できた可能性があると述べています。 2人の研究者、ラムセスM.ラミレスとジェームスF.カスティングは、彼らのアイデアをテストするために気候モデルを構築しました。
巻雲は、地球に定期的に現れる薄くてかすかな雲です。それらは、木星、土星、天王星、おそらく海王星、および火星でも見られました。巻雲自体は雨を生成しません。それらが氷結晶の形で生成するどんな沈殿物も、表面に到達する前に蒸発します。この研究の背後にいる研究者は、巻雲に焦点を当てました。なぜなら、雲の下の空気を摂氏10度暖める傾向があるからです。
十分な数の火星が巻雲で覆われている場合、表面は液体の水が流れるのに十分暖かいです。地球では、巻雲は地球の最大25％を覆い、測定可能な加熱効果があります。それらは太陽光を入れますが、出て行く赤外線を吸収します。キャスティングとラミレスは、火星で同じことが起こり、巻雲の雲量がどれだけ必要になるかを示すことを目指しました。
巻雲自体がすべての暖かさを生み出したわけではありません。彗星や小惑星の影響で熱が発生し、広範囲にわたる巻雲の雲のカバーで火星の大気にその熱が閉じ込められたはずです。
2人の研究者は、単一列放射対流気候モデルと呼ばれるモデルを実施しました。次に、さまざまな氷の結晶サイズ、巻雲で覆われた空の部分、およびそれらの雲の厚さをテストして、火星のさまざまな条件をシミュレートしました。
彼らは、適切な状況下では、初期の火星大気の雲が地球の4倍から5倍長く続くことを発見しました。これは、巻雲が火星を液体の水に十分に暖かく保つことができたという考えを支持します。しかし、彼らはまた、惑星の75％から100％が巻雲で覆われる必要があることを発見しました。研究者によると、その量の雲量はありそうにないようで、50％がより現実的であると彼らは示唆しています。この図は、巻雲だけでなく、すべての種類の雲を含む、地球の雲量に似ています。
彼らはモデルのパラメータを調整したとき、厚い雲と小さな粒子サイズが巻雲のカバーの加熱効果を減少させることを発見しました。これは非常に薄いパラメータのセットを残し、そこでは巻雲が火星を液体水のために十分に暖かく保つことができたでしょう。しかし、彼らのモデリングはまた、巻雲が仕事をすることができたかもしれない一つの方法があることを示しました。
古代の火星の表面温度がモデルで使用されている値である273ケルビンより低かった場合、巻雲が機能する可能性があります。そして、それが起こるためにはそれが8度ケルビンだけ低くなければならないでしょう。地球の過去の時々、表面温度は7度ケルビン低くなっていました。問題は、火星も同じように気温が低かったのでしょうか。
それで、それはどこに私たちを残すのでしょうか？決定的な答えはまだありません。火星の巻雲が、惑星を液体の水に十分に暖かく保つのに役立った可能性があります。ラミレスとカスティングが行ったモデリングは、そのために必要なパラメーターを示しています。
