Одна из величайших загадок современной космической науки может быть проиллюстрирована когнитивным противоречием, возникающим, если взглянуть на планету «глазами» марсианского ровера НАСА Perseverance («Настойчивость»), недавно совершившего посадку на планету: несмотря на то, что сегодня Марс представляет собой безжизненную пустыню, тем не менее, рядом с ровером расположена древняя речная дельта.

Это кажущееся противоречие ставило ученых в тупик на протяжении десятилетий, особенно в связи с тем, что в то же самое время, когда по поверхности Марса текли реки, он получал менее одной третьей доли от количества солнечного света, получаемого Землей сегодня.

Однако в новом исследовании, проведенном группой под руководством Эдвина С. Кайта (Edwin S. Kite), планетолога из Чикагского университета, США, ассистент-профессора геофизических наук и эксперта по климату иных планет, при помощи компьютерной модели был проработан многообещающий сценарий, согласно которому Марс мог быть защищен от чрезмерного охлаждения тонким слоем ледяных, расположенных высоко в атмосфере облаков, наличие которых вызывало парниковый эффект.

Эта идея не нова и впервые была предложена в 2013 г., однако тогда она не получила должного развития, поскольку, как объяснил Кайт: «Тогда считалось, что облака могли эффективно защищать планету от охлаждения только в том случае, если обладали бы невозможными для них свойствами». Например, согласно моделям, вода должна была долго находиться в атмосфере – намного дольше, чем это обычно происходит в случае Земли – поэтому вся концепция целиком казалась планетологам маловероятной.

Используя 3D-модель атмосферы всей планеты, Кайт и его команда принялись за работу. Они выяснили, что недостающим фрагментом головоломки является лед на поверхности планеты. Если на планете в наличии большое количество льда, то в ее атмосфере формируются низколежащие облака, которые не могут защищать планету от чрезмерного охлаждения – скорее, напротив, они, отражая солнечный свет, приводят к дополнительному охлаждению.

Однако если лед имеется лишь на небольших участках поверхности, таких как полюса планеты и вершины гор, то воздух в атмосфере становится намного более сухим. Это способствует формированию слоя высотных облаков, которые защищают планету от чрезмерной потери тепла. Эти результаты расчеты модели позволили команде Кайта показать, что именно такие облака могли формироваться на Марсе много лет назад, став «щитом» планеты, позволившим ей сохранять на поверхности воду в жидком состоянии на протяжении продолжительного отрезка времени.