מאפיינים רבים על פני מאדים מרמזים על נוכחותם של מים נוזליים בעבר. אלה נעים בין ואלס מרינריס , מערכת קניונים באורך 4,000 ק'מ ובעומק של 7 ק'מ, לכדורי ההמטייט הזעירים הנקראים ' אוכמניות '. מאפיינים אלה מצביעים על כך שלמים נוזליים היה תפקיד חיוני בעיצוב מאדים.
כמה מחקרים מראים שלמאפיינים אלה יש מקורות געשיים, אבל א מחקר חדש משני חוקרים במכון קארל סאגאן וה מעבדת כוכב לכת וירטואלי של נאס'א להחזיר את הפוקוס למים נוזליים. הדגם שהמציא השניים אומר שאם היו מתקיימים תנאים אחרים, ענני צירוס היו יכולים לספק את הבידוד הדרוש לזרימת מים נוזליים. שני החוקרים, רעמסס מ. רמירז וג'יימס פ. קסטינג, בנו מודל אקלים כדי לבדוק את הרעיון שלהם.
ענני סיררוס הם עננים דקיקים ורזים המופיעים באופן קבוע על פני כדור הארץ. הם נראו גם על צדק, שבתאי, אורנוס, אולי נפטון ועל מאדים. ענני סיררוס עצמם אינם מייצרים גשם. כל המשקעים שהם מייצרים, בצורה של גבישי קרח, מתאדים לפני שהם מגיעים לפני השטח. החוקרים מאחורי מחקר זה התמקדו בענני סיררוס מכיוון שהם נוטים לחמם את האוויר שמתחתם ב-10 מעלות צלזיוס.
ענני סיררוס מעל פוזנן, פולין. תמונה: Radomil, http://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/
אם מספיק ממאדים היה מכוסה בענני סיררוס, אז פני השטח יהיו חמים מספיק כדי לזרום מים נוזליים. בכדור הארץ, ענני סיררוס מכסים עד 25% מכדור הארץ ויש להם אפקט חימום שניתן למדידה. הם מאפשרים לאור שמש להיכנס, אך סופגים קרינה אינפרא אדומה יוצאת. קסטינג ורמירז ביקשו להראות כיצד אותו דבר עלול לקרות על מאדים, וכמה כיסוי ענני סיררוס יהיה הכרחי.
ענני הסיררוס עצמם לא היו יוצרים את כל החום. השפעות של שביטים ואסטרואידים היו יוצרים את החום, וכיסוי ענני סיררוס נרחב היה לוכד את החום הזה באטמוספירה של מאדים.
שני החוקרים ערכו מודל, הנקרא מודל אקלים קרינה-הסעה חד-עמודה. לאחר מכן הם בדקו גדלים שונים של גבישי קרח, חלק השמים המכוסה על ידי ענני צירוס, והעובי של העננים הללו, כדי לדמות תנאים שונים על מאדים.
פסיפס צבעוני של Candor Chasma (חלק מ-Valles Marineris של מאדים) המבוסס על נתונים מוויאג'ר 1 ווויאג'ר 2. קרדיט: נאס'א
הם גילו שבנסיבות הנכונות, העננים באטמוספירה המוקדמת של מאדים יכולים להחזיק מעמד פי 4 עד 5 יותר מאשר בכדור הארץ. זה מעדיף את הרעיון שענני צירוס יכלו לשמור על מאדים חם מספיק עבור מים נוזליים. עם זאת, הם גם גילו ש-75% עד 100% מכדור הארץ יצטרך להיות מכוסה על ידי צירוס. כמות זו של כיסוי עננים נראית לא סבירה על פי החוקרים, והם מציעים ש-50% יהיו מציאותיים יותר. נתון זה דומה לכיסוי העננים של כדור הארץ, כולל כל סוגי העננים, לא רק צירוס.
כשהם התאימו את הפרמטרים של המודל שלהם, הם גילו שעננים עבים יותר וגדלים קטנים יותר של חלקיקים הפחיתו את השפעת החימום של כיסוי ענני הסיררוס. זה הותיר סט דק מאוד של פרמטרים שבהם ענני סיררוס יכלו לשמור על מאדים מספיק חם עבור מים נוזליים. אבל הדוגמנות שלהם גם הראתה שיש דרך אחת שענני צירוס יכלו לעשות את העבודה.
אם טמפרטורת פני השטח של מאדים עתיקה הייתה נמוכה מ-273 קלווין, הערך ששימש במודל, אז יתכן שענני צירוס יעשו את שלהם. וזה יצטרך להיות נמוך יותר ב-8 מעלות קלווין כדי שזה יקרה. לעיתים בעבר של כדור הארץ, טמפרטורת פני השטח הייתה נמוכה ב-7 מעלות קלווין. השאלה היא האם על מאדים הייתה טמפרטורה נמוכה יותר באופן דומה?
אז איפה זה משאיר אותנו? עדיין אין לנו תשובה סופית. יתכן שענני סיררוס על מאדים היו יכולים לעזור לשמור על כוכב הלכת חם מספיק עבור מים נוזליים. הדוגמנות שנעשו על ידי רמירז וקסטינג מראה לנו אילו פרמטרים נדרשו כדי שזה יקרה.