La nube más extraña de Marte podría ser aún más insólita de lo que pensábamos
Paris, Francia, Europa.- Científicos que utilizan la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea, en combinación con un modelo meteorológico de última generación del Planeta Rojo, han descubierto que podría haber fenómenos físicos muy exóticos detrás de la nube más curiosa de Marte.
Cada primavera y verano en el hemisferio sur de Marte, durante la temporada de polvo marciano, observamos la aparición de una nube espectacular: la Nube Alargada de Arsia Mons (AMEC, por sus siglas en inglés), la nube visualmente más llamativa del Planeta Rojo.
Este tenue velo blanco de hielo de agua surge a sotavento del volcán Arsia Mons, que tiene 20 km de altura. Se forma, crece y se disipa a diario, extendiéndose hasta 1800 km —casi el doble de la longitud del Reino Unido— antes de evaporarse rápidamente. Este ciclo se repite cada mañana durante varios meses.
La sonda Mars Express reveló la existencia de la AMEC en 2018 y ha observado esta nube recurrente en repetidas ocasiones desde entonces. Los investigadores han estudiado su evolución, su dinámica activa y su comportamiento intrigante, determinando que se trata de una nube orográfica: un tipo de nube que también se observa en la Tierra y que se forma cuando el viento fluye sobre la accidentada topografía de un volcán o una montaña.
Sin embargo, al intentar modelar exactamente cómo surge la nube, nuestras simulaciones simplemente no reproducían lo que vemos en las imágenes… hasta ahora.
«Para generar la AMEC en nuestros modelos, descubrimos que necesitábamos incluir ciertos fenómenos físicos exóticos… fenómenos que, si bien aparecen en los libros de texto, se consideran teóricos y, por lo general, se cree que no ocurren en la naturaleza. Ciertamente, nunca antes se habían observado en acción», afirma Jorge Hernández-Bernal, del LMD/CNRS/Sorbonne Université en París (Francia) y autor principal del nuevo estudio. «Una vez que incluimos estos fenómenos físicos en nuestras simulaciones, la AMEC surgió tal y como esperábamos». Nuevo modelo de la nube más llamativa de Marte
Nuevo modelo de la nube más llamativa de Marte
«Totalmente inesperado»: un proceso poco común en acción
Tanto en la Tierra como en otros lugares, las nubes suelen formarse cuando el aire húmedo se enfría y el vapor de agua se condensa en gotas líquidas o cristales de hielo. Esto ocurre habitualmente mediante un proceso conocido como nucleación heterogénea, que requiere la presencia en la atmósfera de partículas de otras sustancias —como sal, polen, hollín o polvo— sobre las cuales el vapor pueda adherirse y condensarse. En el caso de Marte, se cree que se trata de polvo.
«En el caso de la AMEC, parece que la formación de la nube se produce sin necesidad de ninguna de estas partículas», añade Jorge. «El vapor de agua se transforma directamente en partículas de hielo que forman la nube, sin pasos intermedios. Es como si aparecieran gotas de condensación en medio de una habitación en lugar de en una ventana. A esto lo llamamos nucleación homogénea, y nunca antes lo habíamos observado en la atmósfera de un planeta. Es algo totalmente inesperado».
La sonda Mars Express observa la nube más llamativa de Marte
La sonda Mars Express observa la nube más llamativa de Marte
Los científicos habían sugerido que este proceso podría ocurrir en las capas superiores de las atmósferas de la Tierra y Venus, pero nunca se ha llegado a detectar. Su rareza se debe a que requiere circunstancias excepcionales, con niveles de humedad relativa que superan en más de 100.000 veces los habituales en nuestra vida cotidiana en la Tierra. «No habíamos observado estas condiciones en Marte anteriormente, pero nuestro hallazgo sugiere con fuerza que la humedad del planeta puede alcanzar, efectivamente, estos niveles extremos», afirma Jorge.
Jorge y sus colegas descubrieron que la AMEC se sitúa en una ubicación única donde la tenue atmósfera de Marte y la imponente altura del cercano volcán Arsia Mons se combinan para crear las condiciones necesarias para observar este proceso poco común en acción.
A medida que el viento fluye alrededor del Arsia Mons, la masa del volcán genera una potente onda que eleva masas de aire húmedo varios kilómetros en cuestión de minutos. Esto enfría la atmósfera rápidamente, provocando un descenso de la temperatura de 30 grados en solo 10 minutos y un aumento drástico de los niveles de humedad relativa. El vapor de agua se congela entonces espontáneamente y se convierte directamente en partículas de nube, formando la AMEC.
La nube alargada de Arsia Mons vista por la Mars Express
La nube alargada de Arsia Mons vista por la Mars Express
Un éxito para la Mars Express
Aunque algunos aspectos de la nube modelizada no coinciden exactamente con las observaciones, «el resultado es notable», afirma Jorge. «No disponemos de tanta información sobre la atmósfera de Marte como sobre la de la Tierra, por lo que reproducir la AMEC con este nivel de detalle supone un gran éxito para el modelo».
Los investigadores basaron su modelización en datos procedentes de las tres cámaras a bordo de la Mars Express: la Cámara de Monitorización Visual (VMC), la Cámara Estéreo de Alta Resolución (HRSC) y el instrumento OMEGA. La Mars Express puede captar imágenes de extensas zonas de la superficie marciana a alta resolución y es una de las pocas naves en órbita alrededor de Marte —junto con la sonda ExoMars Trace Gas Orbiter de la ESA— capaz de realizar observaciones durante las horas matutinas, momento en el que se forma la AMEC.
«La Mars Express también permite seguir la evolución de la nube en escalas temporales de apenas unas horas, lo que nos ofrece una perspectiva inigualable de los fenómenos de corta duración en el planeta», señala la ESA.
Colin Wilson, científico del proyecto Mars Express, comenta: «En conjunto, este hallazgo supone un verdadero logro para la misión y sus científicos: Mars Express descubrió la AMEC, la ha seguido y monitorizado durante años y ahora está ayudando a desvelar los secretos de su formación».
Más allá de ampliar nuestra comprensión de los procesos atmosféricos en Marte y otros lugares, este resultado pone de relieve que no debemos descartar procesos poco habituales al explorar los planetas del universo (incluidos los exoplanetas). Colin añade: «Aunque las nubes en la Tierra y en Marte parecen regirse por las mismas «reglas», comprender esta exótica nube marciana requirió recurrir a una física poco convencional; y esto podría aplicarse también a otros lugares del cosmos».
