Le climat du début de Mars est un sujet de débat. Alors qu'on pensait que Mars avait un climat chaud et humide comme la Terre, d'autres chercheurs ont suggéré que Mars primitif pourrait avoir été en grande partie glaciaire. Une étude récente de Ramses Ramirez du Earth-Life Science Institute (Tokyo Institute of Technology, Japon) et Robert Craddock du National Air and Space Museum’s Center for Earth and Planetary Studies (Smithsonian Institution, États-Unis) suggère que la surface martienne primitive n'a peut-être pas été dominée par la glace, mais aurait plutôt pu être modestement chaud et sujet à la pluie, avec seulement de petites plaques de glace.

Bien qu'il y ait peu de débat sur la question de savoir si l'eau existait auparavant sur Mars, le débat sur le climat de Mars il y a environ 4 milliards d'années persiste depuis des décennies. Mars a un paysage étonnamment diversifié composé de réseaux de vallées, bassins lacustres et rivages océaniques possibles. Ces anciennes caractéristiques fluviales fournissent toutes des indices que le début de Mars peut avoir eu un climat chaud et humide, semblable à celui de la Terre (Figure 1).

Cependant, cette idée a des défis. D'abord, la quantité d'énergie solaire entrant dans l'atmosphère à l'époque était considérée comme trop faible pour supporter un climat chaud et humide. Deuxièmement, des études climatiques récentes ont soutenu que les anciennes caractéristiques fluviales de Mars peuvent être expliquées par un climat glacial, où des surfaces étendues de glace favorisaient le refroidissement en réfléchissant le rayonnement solaire (Figure 2). Des réchauffements occasionnels auraient déclenché de grandes quantités de fonte des glaces, et l'activité fluviale en conséquence. Cependant, Ramirez et Craddock suggèrent que le début de Mars était probablement chaud et humide, et pas si glacial, après qu'une analyse géologique et climatologique soigneuse ait révélé peu de preuves d'une glaciation généralisée.

Récemment, leur étude, Publié dans Géosciences de la nature , soutient que l'activité volcanique sur une planète relativement non glaciaire pourrait expliquer les caractéristiques fluviales de Mars. Éruptions volcaniques libérant du CO2, H2, et CH4 peut avoir contribué à l'effet de serre, qui à son tour a pu favoriser le réchauffement, précipitations (y compris la pluie), et le courant d'eau qui a creusé les vallées et les formations fluviales. Cependant, ce climat n'aurait pas été aussi chaud et humide que celui de la Terre, avec des taux de précipitations d'environ 10 centimètres par an (ou moins), semblable aux régions semi-arides de la Terre. Ce climat plus sec suggère que de petites quantités de dépôts de glace pourraient également avoir existé, bien que ceux-ci auraient été minces, et susceptible de fondre, contribuant au système fluvial.

À l'avenir, les auteurs utiliseront des modèles plus complexes dans leur analyse pour étudier leur chaleur, hypothèse de climat semi-aride plus loin. Ils viseront également à découvrir à quoi ressemblait le climat avant que ces formations fluviales ne se forment sur Mars. Il s'agira d'enquêter sur l'histoire la plus ancienne de Mars, ce qui est un sujet mystérieux car on en sait peu à ce sujet.