Mnoge karakteristike na površini Marsa nagovještavaju prisutnost tekuće vode u prošlosti. Oni se kreću od Valles Marineris, 4.000 km dugog i 7 km dubokog sustava kanjona, do sićušnih hematitnih sfera nazvanih "borovnice". Ove značajke sugeriraju da je tekuća voda igrala vitalnu ulogu u oblikovanju Marsa.
Neke studije pokazuju da ove značajke imaju vulkansko podrijetlo, ali nova studija dvojice istraživača s Instituta Carl Sagan i laboratorija NASA Virtual Planet vratila je fokus na tekuću vodu. Model koji su njih dvoje smislili kaže da bi, ako su ispunjeni drugi uvjeti, cirkusni oblaci mogli pružiti potrebnu izolaciju za tekuću vodu. Dvojica istraživača, Ramses M. Ramirez i James F. Kasting, konstruirali su klimatski model kako bi testirali svoju ideju.
Cirrus oblaci su tanki, vlažni oblaci koji se redovito pojavljuju na Zemlji. Oni su također viđeni na Jupiteru, Saturnu, Uranu, možda Neptunu i na Marsu. Cirrusni oblaci sami ne stvaraju kišu. Bez obzira na oborine koje nastanu, u obliku ledenih kristala, isparava prije nego što dosegne površinu. Istraživači koji stoje iza ove studije usredotočili su se na oblake cirusa jer imaju tendenciju zagrijavanja zraka ispod njih za 10 stupnjeva Celzija.
Ako bi dosta Marsa bilo prekriveno cirrusnim oblacima, tada bi površina bila dovoljno topla da tekuća voda istječe. Na Zemlji oblaci cirusa pokrivaju do 25% Zemlje i imaju mjerljiv učinak zagrijavanja. Dopuštaju sunčevu svjetlost, ali apsorbiraju odlazno infracrveno zračenje. Kasting i Ramirez nastojali su pokazati kako se ista stvar može dogoditi na Marsu i koliko bi cirruski oblak trebao biti potreban.
Oblaci cirusa sami ne bi stvorili svu toplinu. Utjecaji kometa i asteroida stvorili bi toplinu, a opsežan pokrivač oblaka cirusa uhvatio bi tu toplinu u marsovskoj atmosferi.
Dvojica istraživača provela su model, nazvan radijacijsko-konvektivni klimatski model s jednim stupcem. Zatim su testirali različite veličine ledenih kristala, dio neba prekriven oblacima i debljinama tih oblaka da bi simulirali različite uvjete na Marsu.
Otkrili su da pod pravim okolnostima oblaci u ranoj marsovskoj atmosferi mogu trajati 4 do 5 puta duže nego na Zemlji. To pogoduje ideji da su cirusni oblaci mogli Mars održati dovoljno toplim za tekuću vodu. Međutim, otkrili su i da bi 75% do 100% planete moralo biti prekriveno cirrusom. Istraživačima se ta količina oblačnog pokrivača čini malo vjerojatnom, a oni sugeriraju da bi 50% bilo realnije. Ova je figura slična zemljinom oblaku, uključujući sve vrste oblaka, a ne samo cirrus.
Dok su prilagođavali parametre svog modela, otkrili su da deblji oblaci i manje veličine čestica smanjuju učinak zagrijavanja obloga cirusnog oblaka. To je ostavilo vrlo tanak skup parametara u kojima su cirrusni oblaci mogli Mars održavati dovoljno toplim za tekuću vodu. Ali njihovo je modeliranje također pokazalo da postoji jedan način da cirrusni oblaci mogu obaviti posao.
Ako je drevna marsovska površinska temperatura bila niža od 273 Kelvina, vrijednost korištena u modelu, onda bi cirruski oblaci mogli učiniti svoje. A to bi samo trebalo biti niže za 8 stupnjeva Kelvina da bi se to dogodilo. U prošlim vremenima Zemlje temperatura površine bila je niža za 7 stupnjeva Kelvina. Pitanje je, možda je Mars imao slično nižu temperaturu?
Pa, gdje nas to ostavlja? Još nemamo definitivan odgovor. Moguće je da su cirrusni oblaci na Marsu mogli pomoći održati planetu dovoljno toplom za tekuću vodu. Modeliranje koje su napravili Ramirez i Kasting pokazuje koji su parametri potrebni da bi se to dogodilo.
