Каждый зимний сезон около потухшего марсианского вулкана под названием Гора Арсия наблюдается уникальное явление — образование протяженного узкого облака длиной почти 1800 км, которое изначально резко увеличивается в размерах и спустя несколько часов бесследно рассеивается. До сих пор попытки ученых смоделировать такое поведение с использованием стандартных климатических факторов оказывались неудачными.
По всем выкладкам это облако просто не могло существовать в принципе. Однако реальность говорила совершенно о другом и теперь, похоже, ученым все-таки удалось решить эту загадку, которая может в корне изменить все прежние представления о климате Марса.
Как формируются облака в атмосфере Красной планеты?
Марс – это мир, у которого крайне разряженная и при этом «сухая» атмосфера, но и там иногда формируются облака. Однако они кардинально отличаются от всем нам привычных земных облаков, которые мы можем видеть в небе порой каждый день. Все дело в том, что в атмосфере Марса содержится огромное количество микроскопических пылевых частиц.
И именно эти частицы выступают в роли центров, вокруг которых и конденсируется водяной пар, который затем замерзает, формируя, таким образом, ледяные облака. Ученые называют этот процесс – гетерогенной нуклеацией.
Но вот незадача, одно из Марсианских облаков никак не вписывалось в этот стройный логический ряд. И это облако, которое с завидной регулярностью формируется в районе Горы Арсия.
Оно формируется буквально в каждый зимний период во время восхода Солнца над склонами этого древнего и давно потухшего вулкана, далее растет просто с неимоверной скоростью и всего через пару часов, достигнув в длину внушительных 1800 километров, так же внезапно исчезает, будто бы его и никогда и не было.
Но похоже группа астрономов возглавляемая Хорхе Эрнандеса-Берналя (Jorge Hernández-Bernal) из Университета Страны Басков в Испании смогла решить эту головоломку, проведя детальные расчеты, включив предположение о значительном увеличении концентрации водяного пара в отдельных областях атмосферы возле вулкана.
Их обновленная и доработанная модель показала, что ранним утром здесь образуется холодный воздушный карман с температурой значительно ниже окружающего пространства (разность температур достигает 30 градусов по Цельсию).
При этом данная область характеризуется настолько сильным переувлажнением (до 100 тыс. раз превышающим обычные значения), что становится возможным альтернативный процесс образования облаков — гомогенная нуклеация, при которой вода самостоятельно формирует ледяные структуры без помощи пылевых частиц.
Ранее предполагалось, что такая высокая концентрация паров воды на Марсе невозможна из-за постоянного осаждения молекул на поверхности частиц пыли. Тем не менее, новая работа показывает, что именно благодаря такому феномену — чрезмерному насыщению водой в ограниченных зонах — удается объяснить происхождение уникального облака Горы Арсия.
До сих пор ученые считали, что на Марсе такой сценарий просто невозможен. Ведь еще проведенный в 2005 году тщательный анализ показал, что для гомогенной нуклеации нужна степень перенасыщения водяным паром как минимум в 100 000.
И считалось, что насыщенная марсианская атмосфера пылью будет крайне быстро поглощать все излишки пара, не давай достигать таких экстремальных значений. Но новые расчеты опровергли это утверждение.
Так ученые подчеркивают, что их открытие не просто смогло объяснить феномен горы Арсия, но так же и может в корне изменить все представление о формировании облаков на Марсе
Результаты были представлены на конференции Europlanet Science Congress в сентябре 2025 года.