Щоранку під час марсіанської весни та літа поблизу згаслого вулкана Арсія Монс виникає тонка біла хмара, яка простягається більш ніж на 1600 кілометрів, а згодом зникає. Це явище, відоме як подовжена хмара Арсія Монс (AMEC), вперше зафіксували у 2018 році, проте науковці довгий час не могли знайти йому пояснення. Нещодавно команда дослідників успішно змоделювала процес появи хмари, опублікувавши результати в журналі Nature Geoscience.
На Землі хмари зазвичай утворюються тоді, коли водяна пара осідає на мікроскопічних частинках пилу чи солі у повітрі — цей процес називають гетерогенною нуклеацією. На Марсі, який регулярно потерпає від пилових бур, вчені спершу очікували побачити схожий механізм. Проте традиційні атмосферні моделі не могли відтворити такий довгий і яскравий слід за допомогою звичайного пилу, оскільки атмосфера влітку навколо вулкана відносно чиста.
Автори нової роботи з’ясували, що формування хмари зумовлене «екзотичною фізикою». Потужні вітри б’ються об вулкан заввишки 20 кілометрів і створюють вертикальні хвилі тиску. Через це повітря підіймається вгору, різко розширюється і охолоджується більш ніж на 30 градусів Цельсія всього за 10 хвилин, досягаючи температур нижче -143°C.
За відсутності великої кількості пилу вологість у цьому регіоні стрімко зростає, досягаючи екстремальних показників. У таких умовах молекули води зіштовхуються з достатньою силою, щоб перетворитися на кристали льоду самостійно, без жодних сторонніх часток. Це явище називають гомогенним нуклеацією — воно описане у підручниках, але досі ніколи не спостерігалося у природі на жодній із планет.
Керівник дослідницької групи Хорхе Ернандес-Берналь із Сорбоннського університету зазначив, що вченим довелося залучити теоретичну фізику, яка зазвичай вважається лабораторною цікавістю. Швидкий вітер потім розносить утворені кристали льоду, формуючи знаменитий довгий хвіст хмари. Дослідники вважають, що подібні процеси потенційно можуть відбуватися й в атмосферах інших планет або супутників у Сонячній системі.
Джерела: wired.com, universetoday.com
