Ein Forscherteam hat erfolgreich ein mathematisches und computergestütztes Modell entwickelt, das zum ersten Mal den Mechanismus hinter dem Auftreten einer riesigen, dünnen Wolke erklärt, die sich über eine Strecke von mehr als 1.000 Meilen über dem Mars erstreckt – ein Phänomen, das Wissenschaftler seit seiner Entdeckung durch eine Raumsonde im Jahr 2018 vor Rätsel stellt.
Diese Wolke, die wissenschaftlich als Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC) bekannt ist, bildet sich im Frühling und Sommer auf der Marshöhe jeden Morgen wiederholt in der Nähe des Vulkans Arsia Mons, dehnt sich allmählich über eine enorme Distanz aus, bevor sie sich vollständig auflöst, und dieser Zyklus wiederholt sich über mehrere Monate hinweg.
Jorge Hernández-Bernal, Forscher an der Sorbonne-Universität in Paris und Leiter der in der Zeitschrift (Nature Geoscience) veröffentlichten Studie, wies darauf hin, dass die Simulation des Phänomens die Einbindung fortgeschrittener theoretischer Physik erforderte, die in Lehrbüchern gelehrt wird, aber normalerweise als in der Natur unmöglich gilt und bisher nirgendwo beobachtet wurde.
Warum ist diese Nachricht wichtig?
Auf der Erde bilden sich Wolken normalerweise, wenn sich Wasserdampf in Gegenwart winziger schwebender Partikel wie Staub oder Salz in Wassertröpfchen oder Eiskristalle umwandelt. Das neue Modell legt jedoch nahe, dass sich die Marswolke durch einen Prozess bildet, der als homogene Keimbildung (Homogeneous Nucleation) bekannt ist, bei dem sich der Dampf ohne jegliche Hilfe von Schwebeteilchen direkt und eigenständig in Eiskristalle umwandelt.
Dieses Phänomen ähnelt dem Auftreten von Kondensationstropfen mitten im Raum, anstatt dass sie sich an einer Fensterscheibe bilden. Es ist ein Prozess, der extrem harte Bedingungen erfordert, darunter einen drastischen Temperaturabfall von 30 Grad Celsius in nur zehn Minuten sowie relative Feuchtigkeitswerte, die 100.000 Mal höher sind als alle auf der Erde jemals gemessenen Werte.
Die Rolle des Vulkans und der marsspezifischen Umwelt
Der Vulkan Arsia Mons, der sich 65.000 Fuß in die Höhe erstreckt, spielt in diesem Zyklus eine zentrale Rolle. Sobald Windströme auf ihn treffen, entsteht eine starke Welle, die feuchte Luft innerhalb weniger Minuten in die oberen Schichten der Atmosphäre drückt. Obwohl das Auftreten ähnlicher Phänomene in den Atmosphären anderer Welten wie der Venus und der Erde vermutet wird, ist dies das erste Mal, dass diese extrem hohen Werte der atmosphärischen Feuchtigkeit auf der Marsoberfläche reproduziert und erklärt werden konnten.