هر روز صبح در فصل بهار و تابستان مریخ، ابری بسیار باریک و کشیده در آسمان این سیاره ظاهر میشود و پس از مدتی دوباره ناپدید میشود. این ابر که ظاهری رشتهای دارد، در نزدیکی آتشفشان آرسیا مانس شکل میگیرد و بهتدریج طولانیتر میشود تا طول آن به بیش از هزار مایل، معادل حدود ۱۶۰۰ کیلومتر، میرسد؛ مسافتی تقریباً برابر با فاصله هوایی نیویورک تا کانزاسسیتی. سپس ابر پراکنده میشود و این چرخه برای چند ماه تکرار میشود.
از زمانی که یک کاوشگر فضایی در سال ۲۰۱۸ برای نخستین بار این پدیده را ثبت کرد، دانشمندان نتوانسته بودند توضیح قانعکنندهای برای شکلگیری آن پیدا کنند. این ابر که با نام «ابر کشیده آرسیا مانس» یا AMEC شناخته میشود، اکنون برای نخستین بار در یک مدل علمی با موفقیت شبیهسازی شده است. نتایج این پژوهش نشان میدهد که شکلگیری آن ممکن است به فرایندی فیزیکی وابسته باشد که تاکنون بهطور مستقیم در جو هیچ سیارهای مشاهده نشده است.
خورخه هرناندز-برنال، دانشمند علوم سیارهای در دانشگاه سوربن پاریس و نویسنده اصلی این پژوهش، در بیانیهای مطبوعاتی گفت: «ما متوجه شدیم که برای توضیح این پدیده باید برخی اصول فیزیکی غیرمعمول را در نظر بگیریم؛ اصولی که اگرچه در کتابهای درسی مطرح شدهاند، بیشتر جنبه نظری دارند و معمولاً تصور نمیشود که در طبیعت رخ دهند. تاکنون نیز هیچکس آنها را بهطور مستقیم در عمل مشاهده نکرده بود.»
او افزود که پس از وارد کردن این فرایندهای فیزیکی به شبیهسازیها، ابر کشیده آرسیا مانس دقیقاً به همان شکلی پدیدار شد که پژوهشگران انتظار داشتند. این دستاورد میتواند به دانشمندان کمک کند تا سازوکار شکلگیری یکی از عجیبترین ابرهای مریخ را بهتر درک کنند.
در زمین، ابرها معمولاً زمانی شکل میگیرند که بخار آب در حضور ذرات بسیار ریزی مانند گردوغبار یا نمک، به قطرات آب یا بلورهای یخ تبدیل شود. اما پژوهش جدیدی که در نشریه نیچر ژئوساینس منتشر شده، نشان میدهد ابر کشیده آرسیا مانس ممکن است از طریق فرایندی به نام «هستهزایی همگن» شکل بگیرد. در این فرایند، بخار آب بدون کمک ذرات خارجی، مستقیماً به بلورهای یخ تبدیل میشود.
خورخه هرناندز-برنال توضیح داد: «این فرایند شبیه آن است که قطرات آب حاصل از میعان در وسط یک اتاق ظاهر شوند، نه روی سطح پنجره. چنین چیزی کاملاً غیرمنتظره است.»
وقوع این پدیده به شرایط بسیار شدیدی نیاز دارد؛ از جمله کاهش ناگهانی دما به میزان ۳۰ درجه سانتیگراد در مدت ۱۰ دقیقه و رطوبت نسبی بسیار بالا. آتشفشان آرسیا مانس نیز نقش مهمی در این فرایند دارد. هنگامی که جریان باد با این آتشفشان به ارتفاع حدود ۲۰ کیلومتر برخورد میکند، موجی قدرتمند ایجاد میشود که هوای مرطوب را ظرف چند دقیقه به ارتفاعات بالای جو میفرستد.
دانشمندان پیشتر احتمال داده بودند که پدیده مشابهی در لایههای بالایی جو سیارات دیگر، از جمله زهره و حتی زمین، رخ دهد؛ اما تاکنون هیچ نمونهای از آن بهطور مستقیم مشاهده نشده است. این موضوع چندان عجیب نیست، زیرا این فرایند به رطوبت بسیار بالایی نیاز دارد؛ سطحی که بیش از ۱۰۰ هزار برابر بیشتر از بالاترین میزان رطوبت اندازهگیریشده روی زمین است.
پیش از انجام این شبیهسازی نیز مشخص نبود که چنین سطحی از رطوبت در مریخ وجود داشته باشد. هرناندز-برنال گفت: «اطلاعات ما درباره جو مریخ بهمراتب کمتر از اطلاعاتی است که درباره جو زمین داریم؛ بنابراین، بازسازی ابر کشیده آرسیا مانس با چنین دقتی موفقیت بزرگی محسوب میشود.» او این نتیجه را قابلتوجه توصیف کرد.

