Математична модель показала, що на поверхні Марса в рідкому стані може залишатися лише міцний розсол - лише протягом декількох годин на рік за відповідних умов. Раніше дослідники припускали, що в глибоких кратерах або під шаром пилу можуть бути умови, що підходять для появи рідкої води, без якої немислиме існування життя. Роботу опубліковано в
Чистий водяний лід на Землі в звичайних умовах перетворюється на рідину при нулі градусів за Цельсієм. Але замерзлий вуглекислий газ - сухий лід - при тих же умовах не утворює рідкої фази, а сублімує відразу в газ. Для утворення рідини йому необхідний тиск, який у багато разів перевищує атмосферний. В аналогічній ситуації знаходиться водяний лід на Марсі - при тиску приблизно в сто разів меншому, ніж на Землі, він також не може розплавитися.
Незважаючи на це, вчені висловлювали гіпотези, що за деяких умов на Марсі все ж може утворюватися рідка вода. Як і на Землі, на ньому сезонно утворюється лід, що зафіксували ще апарати програми «Вікінг». У разі швидкого нагрівання льоду Сонцем він може встигнути досягти температури плавлення швидше, ніж витрачається в результаті сублімації, тобто питання появи рідкого льоду вирішується співвідношенням швидкостей двох процесів.
Проблема в тому, що вологи Марса вистачає лише на формування тонкої зморозі, товщина якої не перевищує 200 нанометрів, а здебільшого не досягає і 20. З огляду на це, найбільш відповідні місця для ймовірного утворення води - нерівний ландшафт з сезонною тінню, де взимку накопичується більше льоду, ніж на відкритій місцевості, а зі зникненням тіні влітку нагрів йде швидше. Крім цього, на співвідношення швидкостей нагріву впливає запиленість. Пил, з одного боку, робить поверхню темнішою і сприяє підвищенню температури, з іншого - уповільнює закінчення газу при сублімації.
Щоб поставити в питанні крапку, Норберт Шоргхофер (Norbert Schorghofer) з американського Інституту планетології побудував математичну модель, в якій врахував всі істотні фактори - нагрів від Сонця, теплопровідність ґрунту і льоду, конвекцію і охолодження через випромінювання. У цій моделі особлива увага приділяється видимому горизонту для кожної поверхні, оскільки горизонт впливає не тільки на тривалість і інтенсивність сонячного освітлення. Крім цього, поверхня, що нагрівається сонцем, охолоджується через інфрачервоне випромінювання, але в той же час і нагрівається від випромінювання інших поверхонь неподалік.
Для всіх можливих на Марсі умов модель дає однозначну відповідь: жодна конфігурація ландшафту, ніякий шар пилу не здатний затримати втрати води досить сильно, щоб вона встигла прогрітися до нуля градусів Цельсія. Щоб це сталося, швидкість сублімації повинна бути зменшена приблизно в 20 разів, так що на підсумкову відповідь не вплине навіть невелика похибка в розрахунках.
Однак, зазначає автор, модель допускає нагрів льоду тепліше температури в мінус дев'ять градусів Цельсія. Сіль знижує температуру замерзання води, і тому при одночасному виконанні трьох сприятливих умов (льодовий шар виявиться досить товстим, покриється темним пилом і буде лежати на ґрунті з високою солоністю) теоретично можливе утворення невеликого об'єму розсолу, який все одно випарується через кілька годин.
Питання про наявність рідкої води на поверхні Марса актуалізувалося після виявлення в 2015 році на супутникових знімках структур, схожих на сліди потоків. Надалі було висловлено припущення, що це потоки не рідини, а піску, але рідина могла брати участь у їх зародженні. Нове дослідження, результати якого допускають існування лише незначних обсягів води протягом короткого проміжку часу, говорить швидше на користь другої теорії.
Після випуску у заголовку та першому абзаці було скориговано формулювання.