Científicos que analizaron datos de la sonda Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (Esa), junto con un modelo meteorológico avanzado de Marte, identificaron un posible fenómeno físico inusual detrás de la formación de una de las nubes más llamativas del planeta.
Los resultados de la investigación, publicados en la revista Nature Geoscience, aportan nuevas pistas sobre los procesos que ocurren en la atmósfera marciana.
El fenómeno se relaciona con la nube alargada de Arsia Mons (Amec), una fina formación de hielo blanco que aparece durante la primavera y el verano del hemisferio sur de Marte, coincidiendo con la temporada de polvo.
La nube surge a sotavento del volcán Arsia Mons, de unos 20 kilómetros de altura, y puede extenderse hasta 1.800 kilómetros antes de evaporarse rápidamente. Este ciclo se repite cada mañana durante varios meses.
La sonda Mars Express identificó por primera vez la Amec en 2018; desde entonces, ha seguido su evolución y comportamiento. Los investigadores determinaron que se trata de una nube orográfica, similar a las que se forman en la Tierra cuando el viento atraviesa zonas montañosas o volcanes. Sin embargo, durante años, los modelos meteorológicos no lograron reproducir con precisión su formación, una dificultad que un nuevo estudio busca resolver.
“Para crear Amec en nuestro modelo, descubrimos que necesitábamos incluir algunos fenómenos físicos exóticos, fenómenos que, si bien se incluyen en los libros de texto, se tratan como teóricos y generalmente se cree que no ocurren en la naturaleza. Ciertamente, nunca se habían observado en acción”, comentó Jorge Hernández-Bernal, de la Universidad de la Sorbona en París (Francia), principal investigador del nuevo estudio.
“Una vez que incluimos estos fenómenos físicos en nuestras simulaciones, Amec surgió tal como esperábamos”, añadió.
Por lo general, las nubes se forman cuando el aire húmedo se enfría y el vapor de agua se transforma en pequeñas gotas o cristales de hielo. Este proceso, conocido como nucleación heterogénea, necesita partículas suspendidas en la atmósfera que faciliten la condensación, como polvo, sal, hollín o polen. En el caso de Marte, los científicos consideran que el polvo cumple esta función.
“Para Amec, parece que la formación de nubes se produce sin necesidad de nada de esto”, precisó Jorge Hernández-Bernal. “El vapor de agua se transforma directamente en partículas de hielo sin ningún paso intermedio. Es como si aparecieran gotas de condensación en el centro de una habitación, en lugar de en una ventana. A esto lo llamamos nucleación homogénea, y nunca lo habíamos visto antes en una atmósfera planetaria. Es totalmente inesperado”, añadió.
Aunque los científicos habían planteado que la nucleación homogénea podría producirse en las capas superiores de las atmósferas de la Tierra y Venus, hasta ahora no se había detectado este proceso. Su aparición requiere condiciones excepcionales, con niveles de humedad relativa más de 100.000 veces superiores a los habituales en la vida cotidiana terrestre. El nuevo estudio sugiere que la atmósfera de Marte puede alcanzar estos valores extremos.
Los investigadores consideran que la Amec se forma en un entorno particular, donde la delgada atmósfera marciana y la altura del volcán Arsia Mons favorecen este fenómeno. La combinación de ambos factores genera las condiciones necesarias para que el vapor de agua se transforme directamente en partículas de hielo, sin depender de otras partículas que faciliten la condensación.
Este proceso comienza cuando los vientos rodean el volcán y generan una onda que impulsa el aire húmedo varios kilómetros hacia arriba en pocos minutos. Como consecuencia, la temperatura desciende cerca de 30 grados Celsius en apenas 10 minutos, mientras aumenta la humedad relativa. Estos cambios permiten que el vapor de agua se congele espontáneamente y forme las partículas de hielo que dan origen a la extensa nube marciana.