Марсианская загадка длиной 1800 км: как вулкан создаёт необычное облако

Утром оно возникает, а к вечеру бесследно пропадает.

Международная команда исследователей во главе с Хорхе Эрнандес-Берналем из Университета Сорбонна в Париже раскрыла механизм образования гигантского облака AMEC над вулканом Арсия на Марсе. Этот феномен появляется по утрам в весенне-летний период в южном полушарии, простирается почти на 1 800 километров и полностью рассеивается к концу дня.

Данное явление, впервые замеченное ещё в 2018 году, уже воспринимается как неотъемлемая часть марсианского неба. Ранее попытки смоделировать процесс его формирования не приносили результатов. Однако теперь учёные добавили в компьютерную модель редкие физические процессы, и им впервые удалось воссоздать облако в точном соответствии с наблюдениями орбитального аппарата Mars Express.

Фото: ESA

Согласно результатам моделирования, мощный воздушный поток обтекает потухший вулкан, высота которого составляет 20 километров, и порождает волны, заставляющие влажный воздух подниматься. Из-за резкого подъёма температура воздуха уменьшается на 30 °C всего за 10 минут, а водяной пар сразу же превращается в кристаллы льда, образуя длинный шлейф.

Чтобы смоделировать AMEC, нам пришлось добавить экзотическую физику — процессы, которые описаны в учебниках как чисто теоретические и, как считалось, не встречаются в природе. Раньше их никогда не наблюдали в действии.

Хорхе Эрнандес-Берналь

На Земле для конденсации воды требуются пылевые частицы, однако это облако возникает исключительно из-за резкой перемены условий. Такой процесс именуют гомогенной нуклеацией, и ранее его никогда не регистрировали в атмосферах иных планет. По оценкам авторов, чтобы этот механизм запустился, относительная влажность воздуха должна более чем в 100 000 раз превышать показатели у поверхности Земли.

Облако в масштабе планеты. Изображение: ESA

«Прежде подобных условий на Марсе мы не фиксировали, однако полученные нами сведения со всей убедительностью говорят о том, что влажность на этой планете в самом деле способна достигать столь экстремальных значений», — заметил Эрнандес-Берналь.

Итоги исследования позволят лучше разобраться в физике формирования облаков на других планетах. По мнению учёных, сходный процесс гомогенной нуклеации может протекать также в верхних слоях атмосферы Земли и Венеры.