Marsov najneobičniji oblak možda nastaje procesom koji dosad nije viđen na planetu

Mars ima atmosferu gotovo stotinu puta rjeđu od Zemljine, ali upravo se u takvom okolišu pojavljuje jedan od njegovih najneobičnijih prizora. Iznad vulkana Arsia Mons svakog se marsovskog proljeća i ljeta pojavljuje dugačak bijeli oblak koji se proteže niz vjetar i u nekim trenucima doseže čak 1.800 kilometara. Nova analiza podataka letjelice Mars Express pokazuje da bi njegov nastanak mogao uključivati rijedak proces koji dosad nije izravno opažen u atmosferi nekog planeta.

Oblak je poznat kao Arsia Mons Elongated Cloud, odnosno izduženi oblak Arsia Monsa. Pojavljuje se ujutro, raste tijekom dana i zatim naglo nestaje. Riječ je o oblaku vodenog leda, a ne o dimu ili prašini iz vulkana. Arsia Mons danas nije aktivan vulkan, ali njegova visina od približno 20 kilometara snažno utječe na strujanje tanke Marsove atmosfere.

Dosadašnja objašnjenja polazila su od toga da se vodena para hladi i kondenzira na česticama prašine. Na Zemlji takav proces često počinje na sitnim česticama soli, peludi, čađe ili drugih tvari koje služe kao jezgre kondenzacije. I u Marsovoj atmosferi prašina igra važnu ulogu u stvaranju oblaka, no računalni modeli nisu uspijevali točno ponoviti oblik i brzinu razvoja ovog izduženog oblaka.

Istraživači su zato uključili drukčiji mehanizam, poznat kao homogena nukleacija. U tom procesu vodena para ne treba površinu čestice na kojoj bi se uhvatila. Umjesto toga, pod dovoljno ekstremnim uvjetima, para se izravno pretvara u sitne ledene čestice. Pojednostavljeno, to bi bilo kao da se kapljice kondenzacije pojave u sredini prostorije, a ne na hladnom prozoru.

Za takav proces potrebna je iznimno visoka relativna vlažnost. Model pokazuje da vjetar koji prelazi preko Arsia Monsa može u samo nekoliko minuta podići vlažne dijelove atmosfere nekoliko kilometara. Zrak se pritom brzo hladi: temperatura se prema novoj analizi može smanjiti za oko 30 stupnjeva u deset minuta. Vlažnost naglo raste i stvaraju se uvjeti u kojima se vodena para može smrznuti izravno u oblak.

Otkriće je važno i zato što pokazuje koliko topografija utječe na klimu Marsa. Visoki vulkani nisu samo geološke znamenitosti, nego i svojevrsni atmosferski strojevi. Njihovi valovi zraka mogu stvoriti kratkotrajne uvjete koji se ne bi pojavili na ravnijim dijelovima planeta.

Znanstvenici pritom naglašavaju da se model još ne podudara savršeno sa svakim opaženim detaljem. Ipak, činjenica da je uz uključivanje ovog procesa uspio reproducirati razvoj oblaka predstavlja snažan korak naprijed. Podaci su prikupljeni kamerama letjelice Mars Express, koja već godinama prati oblak u različitim fazama.

Mars Express posebno je važan jer može promatrati jutarnje sate kada se oblak pojavljuje. Većina orbiterâ može snimiti Mars u ograničenim terminima, dok dugotrajno praćenje kratkotrajne pojave zahtijeva i pravi položaj i dovoljno osjetljive instrumente.

Rezultati podsjećaju da isti fizikalni zakoni na različitim planetima mogu proizvesti vrlo različite prizore. Oblaci na Zemlji i Marsu temelje se na vodi i hlađenju, ali rijetka kombinacija tanke atmosfere, vulkanske topografije i naglog uzdizanja zraka na Marsu otvara prostor za proces koji je na Zemlji teško uočiti. Takva otkrića mogu pomoći i u razumijevanju atmosfera egzoplaneta, gdje ekstremni uvjeti možda stvaraju još neobičnije oblake.