Каждый год в районе потухшего вулкана Гора Арсия на Марсе возникает загадочное, вытянутое и узкое облако, столь же неожиданно исчезающее. С научной точки зрения, в разреженной и насыщенной пылью атмосфере не должно формироваться образование столь внушительных размеров, однако оно наблюдается. В настоящее время международная команда ученых нашла объяснение, которое может пересмотреть существующие взгляды на климат Красной планеты.
Марс — мир с крайне разреженной и «сухой» атмосферой, но и там иногда образуются облака. Однако они существенно отличаются от земных условий. Атмосфера Красной планеты содержит большое количество мелких пылевых частиц. Эти частицы служат центрами, вокруг которых конденсируется водяной пар, после чего он замерзает, образуя ледяные облака. Этот процесс называют гетерогенной нуклеацией.
Однако существует марсианское облако, которое не соответствует ни одному из известных шаблонов. Это явление связано с облаке Горы Арсия (Облако, вытянутое над Арсия-Монс). Оно возникает ежегодно зимой, формируется на рассвете над склонами потухшего вулкана, быстро увеличивается в размерах и рассеивается через несколько часов. Этот процесс повторяется в течение трех месяцев. Данное облако представляет собой весьма крупную структуру: оно не только тонкое, но и очень длинное, достигая приблизительно 1800 километров в длину.
С помощью компьютерного моделирования марсианской атмосферы, в котором учитывались известные факторы, включая высокую концентрацию пыли, ученые пытались воссоздать процесс образования облака. Однако все попытки оказывались безуспешными. Объяснить характерную особенность облака – его длинный и стремительно формирующийся хвост – исследователям не удавалось.
На Марсе атмосфера насыщена пылью. Ранее специалисты предполагали, что из-за этого избыточная влага немедленно конденсируется на частицах пыли, образуя микроскопические капли. В результате воздух не способен удерживать значительное количество водяного пара. И поскольку данный механизм препятствует накоплению влаги в атмосфере, то и другой способ формирования облаков — гомогенная нуклеация (когда капли появляются сами по себе, без пылинок) — казался невозможным.
Международная группа астрономов во главе с Хорхе Эрнандесом-Берналем ( Jorge Hernández-Bernal) исследователи из Университета Страны Басков в Испании выявили ранее неизвестный фактор. В ходе серии компьютерных моделирований, учитывавших аномально высокие концентрации водяного пара, выяснилось, что именно такие условия обуславливают формирование облака в характерной вытянутой форме.
Согласно результатам моделирования, вблизи Горы Арсия по утрам формируется область пониженных температур, где показатель на 30 градусов ниже, чем в окружающей местности. В данных зонах зафиксировано перенасыщение водяного пара в 100 тысяч раз и выше. В подобных условиях запускается гомогенная нуклеация, что приводит к быстрому росту облака, формируя длинный вытянутый отросток, который впоследствии рассеивается в широкую полосу.
По сути, для запуска этого процесса не нужны дополнительные «ядра кристаллизации». Водяной пар конденсируется в кристаллы самостоятельно, без необходимости в наличии пылевых частиц, однако для этого необходимо достичь крайне высокой степени перенасыщения.
Ранее эксперты не рассматривали такую возможность для Марса. Подробный анализ, проведенный еще в 2005 году, показал, что для гомогенной нуклеации нужна степень перенасыщения водяным паром порядка 100 тысяч. Считалось, что обильная пыль в атмосфере Марса будет слишком быстро поглощать излишки пара, не позволяя достичь таких экстремальных значений. Однако команда Эрнандеса-Берналя опровергла это мнение, правда, пока только с помощью компьютерных моделей.
По мнению Эрнандеса-Берналя, гомогенная нуклеация теперь можно рассматривать не как нетипичное явление, а как значимый процесс. Его коллеги уже предположили, что подобным образом могут формироваться и другие облака на Марсе. В частности, это может объяснять появление протяженных облачных образований, которые астрономы наблюдали в период перигелия в различных областях планеты.
Новое открытие, сделанное международными астрономами, не только проливает свет на тайну Горы Арсия, но и предоставляет возможность лучше понять климат Марса. Полученные данные указывают на то, что облака, формирующиеся в условиях повышенной влажности, могут оказывать значительно большее влияние, чем предполагалось ранее.
Результаты исследования представили на конференции Europlanet Science Congress, которая проходила в Хельсинки с 7 по 12 сентября 2025 года.