Violent Dust Storm

Badai debu di Mars tercipta ketika pemanasan matahari intens (saat perihelion) memicu angin yang mengangkat partikel debu yang sangat halus dari permukaan ke atmosfer. Debu Mars sedikit bermuatan listrik, sehingga partikel-partikel ini saling tolak-menolak dan melayang lebih mudah di udara tipis, menghasilkan efek umpan balik yang membuat atmosfer semakin panas dan badai semakin membesar. Dalam beberapa kasus ekstrem, badai kecil ini bergabung dan membesar hingga menutupi seluruh planet, yang dapat berlangsung dari beberapa minggu hingga berbulan-bulan.

Variasi Musim

Berbeda dengan Bumi yang hanya dipengaruhi axial tilt (eksentrisitas mendekati nol), Mars memiliki 2 pengendali musim yakni axial tilt (25,2°) dan eksentrisitas orbit (0,093)
Titik Perihelion Mars terjadi hampir bersamaan dengan musim panas di belahan selatan, dan titik aphelion terjadi saat musim panas di belahan utara. Akibatnya:
Southern Summer/Perihelion

1. Musim panasnya sangat ekstrem tetapi berdurasi singkat akibat konsekuensi HK II Kepler.
2. Pemanasan ekstrem ini memicu penguapan es CO₂ di kutub selatan secara masif dan melahirkan violent dust storm

Northern Summer/Aphelion

1. Musim panasnya relatif sejuk tetapi berdurasi sangat panjang
2. Tidak ada badai debu global. Atmosfer cenderung lebih tenang dan terbentuk awan es air (water ice cloud) di sabuk tropis

Sirkulasi Hadley Mars

Sirkulasi Hadley adalah sirkulasi angin dimana udara hangat naik di daerah ekuator, bergerak ke arah kutub di atmosfer atas, lalu turun kembali di daerah yang lebih dingin. Di Bumi, Sirkulasi Hadley umumnya berbentuk dua sel yang simetris di kiri-kanan khatulistiwa.
Fase Aphelion: Sirkulasi atmosfer Mars mirip dengan Bumi, tetapi lebih lemah. Terbentuk sirkulasi yang relatif moderat karena pasokan energi Matahari di titik aphelion tidak terlalu kuat.
Fase Perihelion: Dua sel Hadley yang tadinya terpisah, melebur menjadi Satu Sel Hadley Raksasa Tunggal yang Melintasi Khatulistiwa (Single Cross-Equatorial Hadley Cell). Udara panas bermuatan debu naik secara masif di Belahan Selatan, menyeberangi khatulistiwa di atmosfer atas, lalu turun di Belahan Utara. Sel ini mengangkat debu ke atas, menghancurkan cold trap, dan mengangkut uap air dari belahan selatan langsung menuju atmosfer atas untuk ditiup angin surya ke luar angkasa

Water Inventory Paradox

ika dihitung dari laju kehilangan air di atmosfer atas, jumlah air Mars yang hilang ke luar angkasa tidak sinkron dengan estimasi volume lautan Mars purba yang sangat luas.
$$2\text{FeO} + \text{H}_2\text{O} \rightarrow \text{Fe}_2\text{O}_3 + \text{H}_2$$
$\text{FeO}$ (Ferus Oksida / Besi-II Oksida): Ini adalah mineral besi yang melimpah di dalam batuan basal (magma kuno) yang menyusun kerak Mars. Warnanya cenderung gelap/hitam.
$\text{H}_2\text{O}$ (Air): Berasal dari danau, sungai, atau atmosfer Mars purba miliaran tahun lalu
$\text{Fe}_2\text{O}_3$ (Ferik Oksida / Besi-III Oksida / Hematit): Ini adalah karat. Warnanya merah kecokelatan.
$\text{H}_2$ (Gas Hidrogen): Gas yang sangat ringan.

Melalui pemahaman reaksi ini, kita tahu jawabannya: sebagian besar air Mars tidak hilang ke atas, melainkan tersimpan di bawah kaki mereka, terkunci di dalam kerak planet yang teroksidasi. Keberadaan mineral $\text{Fe}_2\text{O}_3$ (Hematit) di Mars menjadi bukti mutlak bagi geolog bahwa Mars kuno pernah memiliki lingkungan yang basah, hangat, dan kaya air cair. Mineral tidak bisa berbohong.