La nube di Marte, nota come Amec, ha sfidato i modelli scientifici per anni. Questa straordinaria formazione, lunga fino a 1800 chilometri e visibile ogni mattina sopra Arsia Mons, sembra nascere in modo diverso da quanto si pensava. Nuove simulazioni, pubblicate su “Nature Geoscience”, suggeriscono che la sua formazione potrebbe dipendere da un processo raramente osservato: la nucleazione omogenea del ghiaccio, un fenomeno teorizzato ma mai confermato in natura. La nube, che si forma a circa 45 chilometri di quota e si allunga rapidamente sottovento, si stacca dal vulcano e svanisce dopo poche ore, ricomparendo ogni primavera ed estate nell’emisfero sud di Marte.
nucleazione omogenea e condizioni estreme
La nucleazione omogenea del ghiaccio richiede temperature molto basse e una sovrasaturazione estrema del vapore acqueo. Queste condizioni, pur teorizzate, sono difficili da riprodurre in natura. Secondo lo studio guidato da Jorge Hernández-Bernal della Sorbonne Université, le onde atmosferiche generate dal rilievo di Arsia Mons sollevano masse d’aria umida e le raffreddano rapidamente. In una regione particolarmente fredda, la temperatura può scendere sotto i 130 kelvin, mentre il vapore acqueo raggiunge livelli estremi di sovrasaturazione. In queste condizioni, il vapore comincia a formare direttamente particelle di ghiaccio, senza bisogno della polvere, come avviene normalmente. Questo processo, sebbene estremamente raro, potrebbe spiegare la lunga coda della nube.
Le simulazioni hanno rivelato che la sola nucleazione eterogenea sulla polvere marziana non è sufficiente a riprodurre l’Amec. Quando si aggiunge la nucleazione omogenea, compaiono invece molte delle caratteristiche osservate: la coda allungata, il distacco dal vulcano e il restringimento della testa. Tuttavia, il modello non riesce a ricompensare perfettamente il quadro. La nube simulata risulta più stretta, inizia a formarsi circa un’ora e mezza più tardi e raggiunge una lunghezza inferiore rispetto a quella osservata. Queste discrepanze rimangono da chiarire.
un fenomeno eccezionale e le sue implicazioni
Le simulazioni hanno anche provato a considerare la presenza di particelle di polvere molto piccole, con dimensioni inferiori ai cento nanometri. Queste potrebbero offrire una superficie sul quale il vapore forma il ghiaccio, evitando la nucleazione omogenea. Tuttavia, inserite nelle simulazioni, tendono a produrre foschie diffuse, non la coda sottile e ben contrastata vista nelle immagini di Mars Express. Questo suggerisce che la nucleazione omogenea potrebbe essere il fattore chiave per spiegare l’Amec.
La nucleazione omogenea avviene soltanto sopra Arsia Mons, in quelle particolarissime mattine marziane. Resta da capire se partecipa alla formazione di altre nubi o se ha un ruolo anche altrove, come negli strati più alti dell’atmosfera terrestre, dove condizioni simili sono state previste ma il processo rimane difficile da osservare. Per ora, l’Amec resta un laboratorio naturale appeso sopra Arsia Mons: una nube effimera, visibile solo per poche ore, che potrebbe costringerci a rivedere qualcosa di molto più generale sul modo in cui si formano le nubi.
