Điều đó giúp các đại dương ấm nóng trong hàng triệu năm. Các nhà nghiên cứu đã phát triển mô hình đầu tiên về sự tiến hóa của khí quyển sao Hỏa liên quan đến sự hình thành ở trạng thái nóng chảy với đại dương và khí quyển.
Mô hình này cho thấy, hơi nước trong bầu khí quyển sao Hỏa tập trung ở tầng khí quyển tầng thấp và thượng tầng khí quyển. Hơi nước sẽ ngưng tụ thành những đám mây ở khí quyển tầng thấp. Ngược lại, phân tử hydro (H2) không ngưng tụ và được vận chuyển lên thượng tầng khí quyển của sao Hỏa.
Kết luận cho thấy, hơi nước ngưng tụ và được giữ lại trên sao Hỏa, trong khi hydro không ngưng tụ và thoát ra ngoài. Điều đó cho phép mô hình liên kết trực tiếp với các phép đo được thực hiện bởi robot thám hiểm tự hành Curiosity.
“Để giải thích dữ liệu, bầu khí quyển nguyên thủy của sao Hỏa phải rất dày đặc (dày hơn xấp xỉ 1.000 lần như bầu khí quyển hiện đại) và được cấu tạo chủ yếu là phân tử hydro (H2)”, Kaveh Pahlevan - nhà khoa học nghiên cứu Viện SETI cho biết.
Phát hiện này được cho là có ý nghĩa lớn. Bởi, H2 được biết là khí nhà kính mạnh trong môi trường dày đặc. Bầu khí quyển dày đặc này sẽ tạo ra hiệu ứng nhà kính mạnh. Từ đó, cho phép các đại dương duy trì nhiệt độ nước từ ấm đến nóng ổn định trên bề mặt sao Hỏa trong hàng triệu năm, cho đến khi H2 dần bị mất vào không gian. Vì lý do này, các nhà khoa học nhận định, thời điểm trước khi Trái đất hình thành, sao Hỏa được sinh ra trong tình trạng ẩm ướt.
Dữ liệu trong mô hình là tỷ lệ deuterium trên hydro (D/H) (deuterium là đồng vị nặng của hydro) của các mẫu sao Hỏa khác nhau. Trong đó, bao gồm các thiên thạch trên sao Hỏa và những mẫu được phân tích bởi Curiosity. Các thiên thạch từ sao Hỏa chủ yếu là đá magma.
Nước hòa tan trong các mẫu đá lửa bên trong (có nguồn gốc từ lớp phủ) này có tỷ lệ D/H tương tự trong các đại dương trên Trái đất. Điều đó cho thấy, hai hành tinh bắt đầu với tỷ lệ D/H giống nhau và nước của chúng đến từ cùng một nguồn trong Hệ Mặt trời sơ khai.
Ngược lại, Curiosity đo tỷ lệ D/H của một lớp đất sét cổ đại 3 tỷ năm tuổi trên bề mặt sao Hỏa. Kết quả cho thấy, giá trị này gấp gần 3 lần so với các đại dương trên Trái đất. Rõ ràng, vào thời điểm những lớp đất sét cổ đại này hình thành, hồ chứa nước bề mặt trên sao Hỏa về cơ bản đã tập trung deuterium. Theo nhóm nghiên cứu, bầu khí quyển giàu H2 có ý nghĩa quan trọng trong việc tìm kiếm sự sống ngoài Trái đất.
