Op de rode planeet vindt een opvallend atmosferisch verschijnsel plaats dat astronomen al lange tijd bezighoudt. Tijdens de zomermaanden vormt zich elke ochtend een dunne, witte wolk ten westen van de Arsia Mons, een uitgedoofde schildvulkaan die ongeveer 20 kilometer hoog is. Deze wolk, die bekendstaat als de Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC), strekt zich uit over een afstand van circa 1.800 kilometer voordat hij na enkele uren weer oplost.
Het ontstaan van deze specifieke wolk vormde lange tijd een raadsel voor de wetenschap. Traditionele modellen voor atmosferische processen boden namelijk geen sluitende verklaring voor de vorm en de stabiliteit van het fenomeen. Volgens een analyse van universetoday.com bleken bestaande theorieën niet in staat om de karakteristieke lange staart van de wolk te reproduceren in simulaties. In plaats daarvan resulteerden standaardmodellen vaak in brede nevelstroken of in het volledig uitblijven van de wolk.
Om dit mysterie te ontrafelen, keken onderzoekers naar het proces van nucleatie, oftewel de manier waarop waterdamp condenseert. Op aarde gebeurt dit meestal via heterogene nucleatie, waarbij waterdamp zich hecht aan microscopische deeltjes zoals zout of stof. Gezien de stoffige omgeving van Mars werd aanvankelijk aangenomen dat stofdeeltjes als 'zaden' fungeerden voor de AMEC. Echter, zoals beschrijft, konden simulaties op basis van dit proces de specifieke, langgerekte structuur van de wolk niet verklaren.
Een doorbraak kwam vanuit een onderzoeksteam onder leiding van Dr. Jorge Hernández-Bernal van de Sorbonne, wiens resultaten werden gepubliceerd in Nature Geoscience. De wetenschappers stellen dat er mogelijk sprake is van homogene nucleatie. Bij dit proces bevriest waterdamp vrijwel direct uit de lucht, zonder dat er externe deeltjes nodig zijn om de condensatie te starten. Hoewel dit proces in natuurkundige handboeken staat, werd het tot nu toe beschouwd als een laboratoriumfenomeen omdat de omstandigheden in de vrije natuur zelden extreem genoeg zijn om dit te triggeren. Volgens de berichtgeving van zou de AMEC het eerste natuurlijke voorbeeld van dit 'flash-freezing' proces kunnen zijn.
Deze bevinding suggereert dat de unieke atmosferische omstandigheden rond de Arsia Mons-vulkaan zodanig zijn dat ze dit zeldzame proces mogelijk maken. Hiermee wordt een theoretisch concept uit de fysica voor het eerst in de praktijk bevestigd op een andere planeet. De ontdekking biedt nieuwe inzichten in de meteorologie van Mars en toont aan dat de atmosfeer daar processen kan faciliteren die op aarde nauwelijks voorkomen. Volgens zal verdere studie naar de AMEC helpen om de modellen voor planetaire atmosferen verder te verfijnen.