Учёные выяснили, что самое странное облако Марса ведёт себя иначе, чем предполагалось

Для его образования требуется физический процесс, который до сих пор не наблюдали ни в одной планетной атмосфере

Самое необычное облако Марса оказалось ещё страннее, чем считали исследователи. Речь идёт о вытянутом облаке Арсии-Монс, которое каждое утро вырастает и исчезает, растягиваясь более чем на 1800 километров. Его впервые заметили в 2018 году, и с тех пор оно появляется ежегодно в течение нескольких месяцев. Предыдущие работы предполагали, что это орографическое облако — то же явление, что возникает на Земле, когда ветер огибает горные хребты или склоны вулканов. Однако все попытки воспроизвести его в моделях не совпадали с реальными снимками, которые передавал европейский аппарат «Марс-Экспресс».

Теперь исследователи полагают, что разгадали механизм его формирования. Но для этого пришлось учесть процесс, который в учебниках описан как теоретический и обычно не встречается в природе. Как пояснил Хорхе Эрнандес-Берналь из Лаборатории динамической метеорологии при Национальном центре научных исследований и Сорбоннском университете в Париже, ведущий автор работы, без включения этой экзотической физики облако в симуляции не появлялось. Как только её добавили, модель воспроизвела наблюдаемую картину.

Как образуется облако

На Земле облака формируются, когда влажный воздух охлаждается и конденсируется в капли или ледяные кристаллы. Для этого обычно нужны ядра конденсации — пыль, пыльца или другие частицы. Марсианское облако обходится без них. Водяной пар превращается сразу в ледяные частицы, минуя промежуточную стадию. Этот процесс называют гомогенной нуклеацией. Раньше его не наблюдали ни в одной планетной атмосфере.

Для запуска гомогенной нуклеации требуется влажность, превышающая земную более чем в сто тысяч раз. Именно такие условия, по-видимому, складываются в верхних слоях атмосферы Марса над вулканом Арсии-Монс. Теоретически подобное возможно и в верхних слоях атмосферы Земли или Венеры, но напрямую там его пока не фиксировали.

Что это меняет

Открытие уточняет представления об атмосфере Марса. Но у него есть и более широкое следствие: при изучении других планет, в том числе за пределами Солнечной системы, нельзя ограничиваться привычными моделями. Процессы, которые на Земле кажутся маловероятными или невозможными, в иных условиях могут выходить на первый план. Как отметил научный сотрудник проекта «Марс-Экспресс» Европейского космического агентства Колин Уилсон, облака на Земле и Марсе подчиняются одним и тем же правилам, но понимание этого марсианского облака потребовало физики, которая обычно считается экзотической. Не исключено, что то же самое верно и для других уголков космоса.

Работа опубликована в журнале Nature Geoscience.