În mod clar, în trecut, Marte a avut multă apă deoarece există pur și simplu prea multe caracteristici ale planetei care s-au format într-un mediu apos, pentru ca aceasta să fie doar o chestiune de dezbatere. Ceea ce este mai puțin clar este cât de multă apă a fost lichidă și pe ce perioadă de timp. În timp ce unele caracteristici indică clar că apa lichidă a fost prezentă mult timp, altele, probabil, s-au format odată cu formarea gheții glaciare.
Caracteristicile climei planetei Marte sunt atât de diferite încât nu se poate spune clar dacă sunt influențate de timp, o perioadă cu umiditate ridicată urmată de una glaciară sau de diferențele regionale. Este dificil de concluzionat, deoarece nu se pot obține modele climatice de pe Marte, pe termen lung, pentru a explica cu exactitate caracteristicile legate de precipitații.
Pentru a încerca să pună anumite limite la cum ar fi putut arăta clima antică marțiană, o echipă de cercetători a decis să arunce o privire atentă la unele dintre caracteristicile climei antice, atunci când apa era prezentă pe suprafața planetei roșii. Timothy Goudge, Caleb Fassett și Gaia Stucky de Quay au identificat o serie de lacuri și, prin intermediul analizei caracteristicilor acestora, au reușit să interpreteze datele legate de precipitațiile care le-au alimentat.
Ce indicii oferă un lac despre precipitații? Studiind altitudinea terenului din jurul bazinului în care se află lacul, este posibil să ne dăm seama cât de mare a fost suprafața acestuia. Luând în calcul și volumul lacului, este posibil să se determine cantitatea și frecvența precipitațiilor necesare pentru a-l umple. Dar cum se determină volumul unui lac care nu a mai existat de miliarde de ani?
În timp ce cercetătorii nu pot determina volumul exact, pot stabili anumite limite. O serie de lacuri au fost secate de apa în exces, care s-a deversat în afara acestora, ceea ce indică faptul că volumul lor trebuie să fi atins cel puțin acel nivel, oferind o limită inferioară a volumului lacului. Altele nu s-au scurs niciodată, asigurând astfel un volum maxim posibil pentru lacurile respective. Depășirea volumului maxim de apă ar fi condus la deversări masive. În general, au analizat 54 de lacuri care au depășit nivelul maxim de apă și alte 42 care nu au depășit volumul maxim de apă.
Ulterior, cercetătorii au calculat un echilibru simplu între frecvența precipitațiilor și rata de evaporare, matematica fiind agnostică cu privire la concluzia privind precipitațiile care s-au produs sub formă de ploaie sau zăpadă. De asemenea, rata de evaporare depinde de cât de uscată sau umedă a fost clima. Climele uscate au stabilit limita superioară a frecvenței precipitațiilor, iar cele umede au stabilit limita inferioară a acestora, pentru a se obține același volum de apă.
Cercetătorii și-au dat seama cât de mare ar trebui să fie un eveniment de precipitații în exces pentru a depăși rata de evaporarea și a umple bazinul. Acest calcul nu reprezintă un fel de alimentare cu apă necesară, într-un ritm constant, pentru a echilibra rata de evaporare și, eventual, alimentarea unui flux de deversare; ci, mai degrabă, reprezintă cantitatea de apă în exces care ar trebui să rezulte din precipitații, pentru a umple lacurile între aceste limite superioare și inferioare.
Cercetătorii le numesc „episoade de scurgere” și se referă la durata lor ca fiind „fără limite”. „Tot ce se poate concluziona este că aceste episoade trebuie să fi fost suficient de frecvente, pentru a furniza suficientă apă necesară umplerii și depășirii capacității bazinurilor deschise (cele cu fluxuri de deversări), dar nu și bazinelor închise (fără fluxuri de deversări)”, au declarat cercetătorii.
Limitele
Calcularea acestor limite superioare și inferioare, pentru diferite lacuri, produce o distribuție a frecvenței precipitațiilor necesare, atât pentru limitele superioare, cât și pentru cele inferioare, pentru a produce evenimente de deversări de dimensiuni corespunzătoare. Iar acestea dezvăluie câteva indicii semnificative. Primul este acela că în cadrul acestor evenimente au fost implicate multe precipitații. Limita inferioară este puțin peste patru metri, iar limita superioară este de 159 de metri. Din nou, aceasta a fost o perioadă complet nedefinită, dar reprezintă o cantitate semnificativă de precipitații.
Celălalt indiciu foarte clar este acela că precipitațiile nu au fost distribuite în mod uniform. Marte nu a avut o singură climă. Cercetătorii au fost capabili să identifice zonele care ar fi fost susceptibile la cantități mai mari sau mai mici de precipitații.
Dar, o serie de lucruri cheie încă nu sunt clare. Din nou, un indiciu este cât au durat aceste evenimente, autorii numindu-le „un episod de deversare cvasi-continuă”. Altul este câte evenimente de acest fel au avut loc. Cu toate că avem câteva date despre Craterul Gale, furnizate de către un rover, în general, nu este clar cât timp s-au păstrat cele mai multe dintre aceste bazine, umplute cu apă. În cele din urmă, nu știm dacă precipitațiile au căzut sub formă de ploaie sau dacă o parte sau toate au fost sub formă de zăpadă, care ulterior s-au evaporat din bazine, în perioadele temporare de căldură.
Totuși, prin oferirea unor limite asupra a ceea ce trebuie să se fi întâmplat în istoria planetei Marte, studiul oferă unele constrângeri pe care modelatorii climatici vor trebui să le interpreteze, în timp ce încearcă să înțeleagă trecutul planetei roșii. Cu suficient de multe limite, va fi mai ușor să se contureze o imagine clară a trecutului planetei Marte.