سحابة طولها 1,800 كم على المريخ قد تولد بلا غبار

تحتاج السحب إلى بذور. فعلى الأرض كما على المريخ، يتحوّل بخار الماء عادةً إلى قطيرات أو بلّورات جليد بالتكاثف على جسيمات دقيقة سابحة في الهواء أصلًا. هذا هو التنوّي غير المتجانس (heterogeneous nucleation). ونظريًا، يمكن للبلّورات أن تتكوّن أيضًا مباشرة من البخار، بلا أي بذرة: التنوّي المتجانس (homogeneous nucleation). لكنه يتطلّب فائضًا هائلًا من الرطوبة. وعلى الأرض يُعدّ مستحيلًا في الظروف الجوية الحقيقية؛ وعلى المريخ، سيتطلّب نسبة تشبّع تقارب 100,000، وهي نسبة عُدّت بعيدة المنال لأن الغبار الوفير سيمتصّ البخار أولًا.

ويرى فريق من مختبر الأرصاد الجوية الديناميكية (Laboratoire de Météorologie Dynamique) ومختبر LATMOS في باريس أن سحابة مرّيخية غريبة تُظهر العكس.

السحابة التي تنمو من بركان

تتكوّن السحابة المتطاولة لآرسيا مونس (Arsia Mons Elongated Cloud) كل صباح، خلال جزء من الموسم المغبرّ على المريخ، على السفح الغربي لبركان آرسيا مونس، على ارتفاع نحو 45 كيلومترًا. تظهر عند الشروق، وتمتدّ بسرعة طوال ثلاث ساعات، ثم تنفصل عن البركان. وفي ذروتها قد يبلغ طولها 1,800 كيلومتر، تشدّها الرياح.

وقد طُرحت عدة تفسيرات — ماء تحمله رياح المنحدرات إلى أعلى، وجيوب باردة تُحدثها موجات جوية — لكن أيًّا منها لم يُعِد إنتاج ذيلها الطويل الرفيع.

جيب بارد فوق الجبل

حاكى J. Hernández-Bernal وA. Määttänen وA. Spiga وF. Forget المنطقة بنموذج جوي للمريخ بدقة 10 كيلومترات. ومع فيزياء السحب المعتادة، يفشل النموذج: لا ذيل. لكنه يُنتج مع ذلك موجات يثيرها البركان، تبرّد منطقة واسعة إلى الغرب منه.

وفي «جيب بارد مركزي» صغير على المنحدر الغربي — حيث تولد السحابة الحقيقية بالضبط — يرتفع الهواء عدة كيلومترات، فيبرد بمعدّل 0.05 درجة في الثانية لمدة 800 ثانية، حتى ما دون 130 كلفن. وتبلغ الرطوبة هناك نحو 100,000 ضعف التشبّع. وفي هذه الظروف، يُظهر نموذج منفصل للفيزياء الدقيقة مئات من بلّورات الجليد في كل سنتيمتر مكعّب تتكوّن مباشرة من البخار.

A: السحابة كما رصدها مسبار مارس إكسبريس. B: محاكاة بتكوّن الجليد المعتاد على الغبار — لا ذيل. C: بعد إضافة تكوّن الجليد مباشرة من البخار — يظهر الذيل. — الشكل 1، Hernández-Bernal وآخرون (2026)، arXiv:2609.37259.

لماذا الذيل طويل إلى هذا الحدّ

ما إن يُضاف الجليد الخالي من الغبار إلى النموذج حتى يُعيد إنتاج السحابة: ولادتها، وذيلها، وانكماش رأسها، وانفصالها لاحقًا في الصباح حين يتلاشى الجيب البارد. وتفسير الطول أنيق. فالبلّورات الجديدة تنمو حتى تصير في توازن مع الهواء المحيط. وحولها يبقى الهواء فوق مشبّع، لأن الغبار أقلّ من أن يكوّن سحابة. والذيل، الذي بلغ التوازن أصلًا، يبقى ببساطة مستقرًّا بينما تحمله الرياح بعيدًا.

ويطابق سُمك السحابة المحاكاة وحجم جسيماتها (نحو 0.25 ميكرومتر) الأرصاد. أما أرقام أخرى فلا تطابق بعد: فالسحابة المحاكاة أضيق بنسبة 30 إلى 50%، وتبدأ متأخرة بنحو 1.5 ساعة، وطولها الأقصى قبل الانفصال نحو ربع طول السحابة الحقيقية. كما اختبر الفريق بديلًا — جليدًا يتكوّن على جسيمات غبار دقيقة جدًا — فلم يحصل إلا على ضبابيات واسعة الانتشار، ولم يحصل قطّ على الذيل الحادّ.

مسودّة مع تحذير

النسخة المنشورة على arXiv غير مألوفة: إذ يصرّح المؤلفون أنفسهم في أعلاها بأنها النص قبل مراجعة الأقران، وأنها «تحتوي على أخطاء وعدم دقة معروفة صُحّحت أثناء عملية المراجعة». أما النسخة المُراجَعة، المقبولة في Nature Geoscience، فتحمل عنوانًا أكثر حذرًا — السحب «توحي» بالتنوّي المتجانس، بدلًا من أن «تبرهن» عليه. ولا يمكن مشاركة النص المحسَّن بحرّية لمدة ستة أشهر.

وإن صمد الاستنتاج، تكون عملية تُدرَّس لكنها عُدّت نظرية بحتة قد ضُبطت وهي تعمل لأول مرة في غلاف جوي كوكبي. ويريد المؤلفون الآن معرفة ما إذا كانت تحدث في أماكن أخرى على المريخ، وما إذا كان الغلاف الجوي العلوي للأرض نفسها قد يخفيها أيضًا.