ОБЛАКО ДЛИНОЙ 1800 КМ НА МАРСЕ, ВОЗМОЖНО, РОЖДАЕТСЯ БЕЗ ПЫЛИ
Облакам нужны зародыши. И на Земле, и на Марсе водяной пар обычно превращается в капли или кристаллы льда, конденсируясь на крошечных частицах, уже парящих в воздухе. Это гетерогенная нуклеация. Теоретически кристаллы могут образоваться и прямо из пара, вообще без зародыша: это гомогенная нуклеация. Но для неё нужен гигантский избыток влажности. На Земле в реальных атмосферных условиях она считается невозможной; на Марсе потребовалось бы пересыщение примерно в 100 000 раз, что считалось недостижимым, поскольку обильная пыль поглотила бы пар раньше.
Команда из Лаборатории динамической метеорологии (LMD) и LATMOS в Париже утверждает, что одно странное марсианское облако показывает обратное.
Облако, растущее от вулкана
Вытянутое облако Арсии (Arsia Mons Elongated Cloud) образуется каждое утро в течение части марсианского пыльного сезона на западном склоне вулкана Арсия, на высоте около 45 километров. Оно появляется на рассвете, три часа быстро вытягивается, а затем отрывается от вулкана. На пике, увлекаемое ветром, оно может достигать 1800 километров в длину.
Предлагалось несколько объяснений — вода, поднятая склоновыми ветрами, холодные карманы, созданные атмосферными волнами, — но ни одно не воспроизводило его длинный тонкий хвост.
Холодный карман над горой
Х. Эрнандес-Берналь, А. Мяаттянен, А. Спига и Ф. Форже смоделировали регион с помощью марсианской погодной модели с разрешением 10 километров. Со стандартной физикой облаков модель терпит неудачу: хвоста нет. Зато она воспроизводит волны, поднятые вулканом, которые охлаждают обширную область к западу от него.
В небольшом «центральном холодном кармане» на западном склоне — ровно там, где рождается настоящее облако, — воздух поднимается на несколько километров и остывает на 0,05 градуса в секунду в течение 800 секунд, до температуры ниже 130 кельвинов. Влажность там достигает примерно 100 000-кратного пересыщения. В таких условиях отдельная микрофизическая модель показывает, что сотни кристаллов льда на кубический сантиметр образуются прямо из пара.
A: облако, снятое Mars Express. B: симуляция с обычным образованием льда на пыли — хвоста нет. C: с добавлением льда, образующегося прямо из пара, — хвост появляется. — Рисунок 1, Эрнандес-Берналь и др. (2026), arXiv:2609.37259.
Почему хвост такой длинный
Добавленный в модель беспылевой лёд воспроизводит облако: его рождение, хвост, сжатие «головы» и отрыв позже утром, когда холодный карман исчезает. Объяснение длины изящно. Новые кристаллы растут, пока не придут в равновесие с окружающим воздухом. Вокруг них воздух остаётся пересыщенным, потому что пыли слишком мало, чтобы образовать облако. Хвост, уже находящийся в равновесии, просто остаётся стабильным, пока ветер его уносит.
Толщина смоделированного облака и размер частиц (около 0,25 микрометра) совпадают с наблюдениями. Другие числа пока нет: смоделированное облако на 30–50% уже, появляется примерно на 1,5 часа позже, а его максимальная длина до отрыва — около четверти реальной. Команда проверила и альтернативу — лёд, образующийся на очень мелких частицах пыли, — и получила лишь обширную дымку, но никогда не чёткий хвост.
Черновик с предупреждением
Версия, выложенная на arXiv, необычна: сами авторы указывают в начале, что это текст до рецензирования, который «содержит известные ошибки и неточности, исправленные в ходе рецензирования». Рецензированная версия, принятая в Nature Geoscience, носит более осторожное название — облака «указывают» на гомогенную нуклеацию, а не «доказывают» её. Улучшенный текст нельзя свободно распространять в течение шести месяцев.
Если вывод устоит, процесс, о котором рассказывают в учебниках, но который считался чисто теоретическим, впервые будет пойман за работой в атмосфере планеты. Теперь авторы хотят выяснить, происходит ли он в других местах Марса и не может ли его скрывать и верхняя атмосфера самой Земли.