Модель, созданная исследователями из Франции и Испании, воспроизвела необычное облако над вулканом Арсия на Марсе. Чтобы объяснить его свойства, авторам пришлось включить в расчёты образование льда прямо из водяного пара, без пылинок и других частиц. Результаты опубликованы 7 октября 2026 года в журнале Nature Geoscience.

Облако Arsia Mons Elongated Cloud появляется почти каждый марсианский день весной и летом. Оно может вытягиваться на 1800 километров, но держится всего несколько часов. Вулкан Арсия поднимается примерно на 20 километров; сезонные ветры несут водяной пар вверх по его склонам. Облако впервые заметил аппарат Mars Express в 2018 году и с тех пор наблюдал за ним.

Как пар превращается в лёд

На Земле ледяные частицы в облаках обычно образуются на уже существующих крошечных частицах, например пыли, соли, пыльце или саже. Этот процесс называется неоднородной нуклеацией. Но привычная микрофизическая модель не воспроизводила характерные свойства облака над Арсией.

Авторы проверили другой сценарий: однородную нуклеацию, при которой ледяные частицы возникают непосредственно из водяного пара. С этим механизмом модель смогла воспроизвести особенности облака.

Расчёты связывают его образование с воздушной волной над склонами вулкана. Воздух в ней может остыть на 30 °C всего за 10 минут, а влажность при этом растёт. Такое сочетание, согласно модели, позволяет пару превращаться в лёд без поверхности пылинки или другой частицы.

Представим, что капли обычно собираются на холодном оконном стекле. Однородная нуклеация похожа на появление капель прямо в воздухе, вдали от стекла. Это условная аналогия, а не описание отдельного эксперимента.

Авторы пишут, что результат модели убедительно поддерживает гипотезу об однородном образовании льда на Марсе, но не доказывает её прямым наблюдением отдельных частиц. Такой механизм ранее считали теоретически возможным в верхних слоях атмосферы Земли и Венеры, однако в природе его не наблюдали. Для него нужна очень высокая влажность, поэтому при обычных атмосферных условиях на Земле он считается маловероятным.

Облако над Арсией похоже на земные орографические облака тем, что возникает при подъёме воздуха над возвышенностью. Но модель предполагает, что лёд в нём образуется иначе, чем в привычных земных облаках. Исследование опубликовано в Nature Geoscience; его пересказ вышел в Live Science. Для работы над научными публикациями можно воспользоваться услугой подготовки научной статьи.

Схема предполагаемого образования ледяного облака Arsia Mons при быстром подъёме и охлаждении влажного воздуха над марсианским вулканом

Фото: Zelch Csaba / Pexels