Cada mañana, una inmensa nube blanca puede aparecer cerca de un volcán marciano, extenderse casi 2.000 km y luego desvanecerse en pocas horas.
Este fenómeno se produce cerca de Arsia Mons, uno de los grandes volcanes de Marte. La nube aparece sobre todo en un período concreto del año marciano, alrededor del solsticio de verano en el hemisferio sur. Las sondas espaciales han seguido su crecimiento: una larga estela de hielo de agua se extiende sobre el planeta antes de desaparecer a medida que avanza la mañana.
La nube blanca de Arsia Mons se extiende al oeste del volcán en esta vista de Mars Express.
Crédito: ESA/Mars Express, vía Earth.com.
La presencia de nubes en Marte no es sorprendente. A pesar de su atmósfera muy poco densa, el planeta contiene vapor de agua. Cuando las condiciones se vuelven suficientemente frías, este puede formar diminutos cristales de hielo. Pero la forma y la duración de esta nube concreta se resistían a las explicaciones habituales.
Tanto en la Tierra como en Marte, el hielo suele formarse alrededor de partículas ya presentes en el aire, por ejemplo, polvo. Estas partículas ofrecen un punto de partida para los cristales. Sin embargo, los modelos que utilizaban únicamente este mecanismo no lograban reproducir la nube de Arsia Mons y su larga estela.
Por ello, los investigadores estudiaron qué ocurre cuando el viento se encuentra con el volcán. El relieve perturba el aire y crea una región donde la temperatura desciende bruscamente. Durante un breve instante, la atmósfera se vuelve tan rica en vapor de agua con respecto a su temperatura que podrían aparecer cristales directamente, sin polvo.
La nube alargada de Arsia Mons observada por Mars Express el 24 de junio de 2024. La estela de hielo de agua se extiende a sotavento del volcán.
Crédito: ESA/DLR/FU Berlin — CC BY-SA 3.0 IGO.
Esta formación espontánea de hielo recibe el nombre de «nucleación homogénea». El fenómeno se conoce en teoría, pero normalmente requiere condiciones tan particulares que no se había demostrado en una verdadera nube atmosférica. Por ello, el equipo de investigación integró esta posibilidad en un modelo meteorológico de Marte.
Esta vez, la simulación produjo una nube alargada con características similares a las observadas desde la órbita. Pequeños cristales se formaban en la zona de enfriamiento y luego eran arrastrados por el viento. Su evolución permitía mantener una larga estela visible detrás del volcán.
El resultado constituye un indicio sólido, pero no una observación directa del mecanismo. Las sondas ven la nube y siguen sus cambios, sin observar individualmente el nacimiento de cada cristal. Por ello, los investigadores proponen esta nueva vía de formación porque reproduce mejor el fenómeno que los métodos habituales.
El interés va más allá de Marte. Si el hielo realmente puede nacer directamente del vapor de agua en una atmósfera natural, algunos modelos de nubes deberán revisarse. Los investigadores desean comprobar especialmente si existen condiciones comparables en las capas altas de las atmósferas de la Tierra o Venus, donde este mecanismo ya se había planteado en teoría.