Почему на Марсе образуется облако длиной почти 2000 километров и быстро исчезает

Каждую весну и лето в южном полушарии Марса наблюдается удивительное природное явление — Вытянутое облако горы Арсия. Этот гигантский шлейф из водяного льда протягивается почти на 1800 километров и быстро исчезает. Ученые долго не могли смоделировать данный процесс, пока не обратились к физике, которая традиционно считалась чистой теорией, не имеющей отношения к реальным процессам. Об этом сообщает TechInsider.

Вулкан Арсия, создающий это облако, входит в число трех гигантских вулканов провинции Фарсида. Его высота составляет 20 километров, а диаметр кратера-кальдеры достигает 110 километров — внутри него мог бы разместиться целый мегаполис. Из-за такой колоссальной высоты вершина вулкана находится далеко за пределами плотных слоев марсианской атмосферы, непосредственно на границе с разреженным газом.

Исследователи из Европейского космического агентства под руководством Хорхе Эрнандеса-Бернала изучили данные аппарата Mars Express и смогли воспроизвести жизненный цикл облака AMEC (Arsia Mons Elongated Cloud — Вытянутое облако горы Арсия). Это облако формируется каждое утро над потухшим вулканом высотой 20 километров. Ветры разгоняют влажные массы воздуха, которые за считанные минуты поднимаются вдоль склонов вулкана на многие километры вверх. В результате температура мгновенно снижается на 30 градусов, а относительная влажность достигает экстремальных значений.

Для образования облаков на Земле или Марсе обычно необходима гетерогенная нуклеация — процесс, при котором водяной пар конденсируется вокруг частиц, таких как пыль, соль или сажа. Однако в случае облака горы Арсия водяной пар превращается в ледяные кристаллы напрямую, без каких-либо частиц-посредников. Это явление называется гомогенной нуклеацией и до сих пор не наблюдалось в атмосфере планеты.

«Чтобы воспроизвести AMEC в нашей модели, нам пришлось включить экзотическую физику, которая, хотя и описана в учебниках, всегда считалась чистой теорией, не имеющей отношения к происходящему в природе. Никто раньше не видел ее в действии», — подчеркивает ведущий автор исследования Хорхе Эрнандес-Берналь.

Такой физический механизм требует невероятных условий — уровня относительной влажности, превышающего обычные земные показатели более чем в 100 000 раз. Ранее астрономы не предполагали, что атмосфера Марса может достигать подобных значений, но редкое сочетание разреженного воздуха и колоссальной высоты вулкана создает уникальную природную лабораторию.

Моделирование этого феномена стало значительным успехом для миссии Mars Express, которая не только впервые обнаружила облако в 2018 году, но и благодаря своей орбите способна вести наблюдения в утренние часы. Полученные результаты подтверждают, что при исследовании других планет и экзопланет нельзя игнорировать даже самые маловероятные теоретические сценарии.

Больше новостей и эксклюзивных видео смотрите в канале Самара Онлайн 24 в MAX