Гигантское вытянутое облако водяного льда длиной до 1800 километров периодически появляется над марсианским вулканом Арсия Mons и держится лишь несколько часов, после чего исчезает. Наблюдения с 2018 года фиксировали цикл явления: облако образуется на рассвете и повторяется месяцами. Теперь международная группа учёных заявляет, что причину нашли, и она требует совсем другой физики, чем считать обычную конденсацию на пыли. По их словам, AMEC нарушает базовое представление о том, как на Земле и ранее на Марсе формируются облака.

Авторы поясняют, что для большинства марсианских облаков необходим пилотирующий ядро конденсации — частицы пыли, на которых лед растёт. Но AMEC не подчиняется этой схеме. В их модели появился процесс гомогенной нуклеации — переход водяного пара в лёд без какого-либо ядра или пыли, что позволило воспроизвести наблюдаемое явление. «Это как если бы капли конденсата возникли посреди комнаты, а не на стекле окна», — приводит образ ведущего автора Хорхе Эрнандес-Берналь.

Условия для такого перенасыщения водяным паром считаются экстремальными. Ранее считалось, что подобное встречается лишь на Венере или в верхних слоях земной атмосферы и случается крайне редко. Однако уникальное сочетание рельефа и разрежённой атмосферы Марса создаёт нужные параметры: высота вулкана Арсия около 19 километров действует как большой аэродинамический барьер — влажный воздух поднимается вверх, примерно за 10 минут температура падает на 30 °C, а относительная влажность достигает уровней, при которых лёд кристаллизуется сам по себе.

«Чтобы попробовать AMEC в моделировании, нам понадобилась эта экзотическая физика. Как только мы её включили, облако возникло именно так, как фиксируется наблюдениями», — отмечает Эрнандес-Берналь. Учёные подчёркивают, что моделирование пока не повторяет поведение AMEC с идеальной точностью, но отсутствие гомогенной нуклеации без неё просто невозможно объяснить. «Мы никоим образом не уверены в деталях, но данные позволяют утверждать: влажность на Марсе может достигать столь экзотических уровней», — добавляет учёный.

Руководитель проекта Mars Express ESA Колин Уилсон называет результаты важной вехой миссии: аппарат открыл AMEC, следил за облаком годами и сейчас помогает разбирать его формирование. Mars Express обеспечивает наблюдения с временным разрешением в часы, что даёт детальную картину редких и быстро исчезающих явлений на Красной планете.