Il clima del primo Marte è oggetto di dibattito. Mentre si pensava che Marte avesse un clima caldo e umido come la Terra, altri ricercatori hanno suggerito che il primo Marte potrebbe essere stato in gran parte ghiacciato. Un recente studio di Ramses Ramirez dell'Earth-Life Science Institute (Tokyo Institute of Technology, Giappone) e Robert Craddock del Centro per gli studi sulla Terra e sui pianeti del National Air and Space Museum (Smithsonian Institution, U.S.) suggerisce che la prima superficie marziana potrebbe non essere stata dominata dal ghiaccio, ma avrebbe potuto invece essere moderatamente caldo e incline alla pioggia, con solo piccole chiazze di ghiaccio.

Mentre c'è poco dibattito sul fatto che l'acqua esistesse in precedenza su Marte, il dibattito su come fosse il clima di Marte circa 4 miliardi di anni fa dura da decenni. Marte ha un paesaggio sorprendentemente vario composto da reti di valli, bacini lacustri e possibili coste oceaniche. Queste antiche caratteristiche fluviali forniscono tutte indizi che il primo Marte potrebbe aver avuto un clima caldo e umido, simile a quello terrestre (Figura 1).

Però, questa idea ha delle sfide. Primo, la quantità di energia solare che entrava nell'atmosfera in quel momento era considerata troppo bassa per sostenere un clima caldo e umido. In secondo luogo, recenti studi sul clima hanno sostenuto che le antiche caratteristiche fluviali di Marte possono essere spiegate con un clima gelido, dove estese superfici di ghiaccio hanno favorito il raffreddamento riflettendo la radiazione solare (Figura 2). Eventi di riscaldamento occasionali avrebbero innescato grandi quantità di scioglimento del ghiaccio, e di conseguenza l'attività fluviale. Però, Ramirez e Craddock suggeriscono che all'inizio Marte fosse probabilmente caldo e umido, e non così gelido, dopo un'attenta analisi geologica e climatologica ha rivelato poche prove di glaciazione diffusa.

Recentemente, il loro studio, pubblicato in Geoscienze naturali , sostiene che l'attività vulcanica su un pianeta relativamente non ghiacciato potrebbe spiegare le caratteristiche fluviali di Marte. Eruzioni vulcaniche che rilasciano CO2, H2, e CH4 potrebbero aver contribuito all'effetto serra, che a sua volta potrebbe aver favorito il riscaldamento, precipitazioni (compresa la pioggia), e il flusso dell'acqua che ha scavato le valli e le caratteristiche fluviali. Però, questo clima non sarebbe stato caldo e umido come quello della Terra, con tassi di precipitazione di circa 10 centimetri all'anno (o meno), simile alle regioni semi-aride della Terra. Questo clima più secco suggerisce che potrebbero essere esistite anche piccole quantità di depositi di ghiaccio, anche se questi sarebbero stati sottili, e suscettibile di sciogliersi, contribuendo al sistema fluviale.

Nel futuro, gli autori utilizzeranno modelli più complessi nella loro analisi per indagare il loro caldo, ipotesi di clima semi-arido ulteriormente. Mireranno anche a scoprire com'era il clima prima che queste caratteristiche fluviali si formassero su Marte. Ciò comporterà l'indagine sulla storia più antica di Marte, che è un argomento misterioso poiché attualmente si sa poco su di esso.