Svakog se jutra na Marsu tijekom tamošnjeg proljeća i ljeta pojavljuje tanak, iznimno dug oblak koji se zatim postupno rasprostire i naposljetku nestaje. Oblak nastaje u blizini vulkana Arsia Mons, može se protezati na više od 1600 kilometara, a ciklus se ponavlja tijekom nekoliko mjeseci.

Oblak poznat kao Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC) ili Produženi oblak Arsia Mons prvi je put zabilježila svemirska sonda 2018. godine, a znanstvenici dosad nisu uspjeli pronaći uvjerljivo objašnjenje njegova nastanka. Novo istraživanje donosi prvi uspješan model kojim se pokušava objasniti taj fenomen, a rezultati upućuju na fizički proces koji dosad još nije izravno opažen u atmosferi niti jednog planeta.

'Utvrdili smo da moramo uključiti neobičnu fiziku koja se, iako se obrađuje u udžbenicima, smatra teorijskom te za koju se obično misli da se ne pojavljuje u prirodi. Dosad zasigurno nije izravno opažena na djelu', rekao je Jorge Hernández-Bernal, planetarni znanstvenik sa Sveučilišta Sorbonne u Parizu i glavni autor istraživanja. 'Kad smo tu fiziku uključili u simulacije, AMEC se pojavio upravo onako kako smo se nadali', dodao je.

Ledeni kristali nastaju bez čestica prašine

Na Zemlji se oblaci obično stvaraju kada vodena para uz pomoć sitnih čestica, poput prašine ili soli, prelazi u kapljice vode ili ledene kristale. Novo istraživanje, objavljeno u časopisu Nature Geoscience, sugerira da bi se marsovski oblak mogao stvarati drukčijim procesom, poznatim kao homogena nukleacija.

U tom procesu vodena para izravno prelazi u ledene kristale bez pomoći čestica na kojima bi se oni inače stvarali. 'To je kao da se kapljice kondenzacije pojavljuju nasred prostorije, a ne na prozoru', objasnio je Hernández-Bernal.

Takav proces zahtijeva ekstremne uvjete: nagli pad temperature od 30 Celzijevih stupnjeva u samo deset minuta i vrlo visoku relativnu vlažnost zraka.

Vulkan pokreće stvaranje oblaka

Ključnu ulogu ima vulkan Arsia Mons, visok približno 20 kilometara. Kada zračne struje naiđu na njegovu golemu strukturu, nastaje snažan atmosferski val koji u svega nekoliko minuta podiže vlažan zrak u više slojeve atmosfere.

Upravo takvo brzo podizanje zraka moglo bi stvoriti uvjete potrebne za nastanak ledenih kristala i razvoj izduženog oblaka. Znanstvenici su pretpostavljali da bi se sličan fenomen mogao pojaviti u gornjim slojevima atmosfere drugih planeta, uključujući Veneru, pa čak i Zemlju, no koji dosad nije izravno promatran. Jedan od razloga mogao bi biti ekstremno visoka relativna vlažnost potrebna za taj proces koja je više od 100.000 puta veća od bilo koje vrijednosti izmjerene na Zemlji.

Prije izrade novog modela nije bilo poznato ni postoje li takve razine vlažnosti u Marsovoj atmosferi, piše Ars Technica.

Marsova atmosfera još skriva nepoznanice

'O Marsovoj atmosferi nemamo ni približno toliko podataka koliko o Zemljinoj, pa je velik uspjeh što smo uspjeli tako vjerno reproducirati AMEC', rekao je Hernández-Bernal.

Iako rezultati modeliranja pružaju moguće objašnjenje nastanka neobičnog oblaka, oni ne znače da je predloženi proces već izravno potvrđen promatranjima. Istraživanje prije svega pokazuje da homogena nukleacija može objasniti opaženi fenomen u simulacijama.

Proučavanje oblaka AMEC moglo bi tako pomoći znanstvenicima da bolje razumiju na koji način led nastaje u ekstremnim uvjetima te pritom razotkriju procese kakvi su prisutni u atmosferama udaljenih svjetova.