Una gigantesca nube de hielo aparece cada mañana junto a uno de los mayores volcanes de Marte. Ahora, una investigación de la Agencia Espacial Europea plantea que podría formarse mediante un proceso que nunca se ha observado directamente en una atmósfera planetaria.
En Marte ocurre cada año un fenómeno meteorológico tan peculiar como sorprendente. Durante la primavera y el verano del hemisferio sur, una enorme nube blanca aparece junto al volcán Arsia Mons, crece rápidamente hasta alcanzar los 1.800 kilómetros de longitud y desaparece pocas horas después.
Los científicos llevan años intentando comprender cómo se forma esta estructura. Ahora, un nuevo estudio basado en observaciones de la sonda Mars Express, de la Agencia Espacial Europea (ESA), propone una explicación inesperada: el hielo que compone la nube podría formarse directamente a partir del vapor de agua, sin necesidad de partículas de polvo que faciliten el proceso.
De confirmarse, estaríamos ante un mecanismo de formación de nubes que todavía no se ha observado directamente en ninguna atmósfera planetaria.
Una nube gigantesca que aparece cada mañana en Marte
La protagonista de esta investigación se conoce como Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC), o nube alargada de Arsia Mons.
Su nombre procede del volcán marciano junto al que aparece, Arsia Mons, una enorme montaña de aproximadamente 20 kilómetros de altura que forma parte de la región volcánica de Tharsis.
La nube tiene un comportamiento muy particular. Durante determinadas épocas del año marciano, comienza a desarrollarse en las primeras horas de la mañana y se extiende en la dirección del viento, formando una larga estructura blanca visible desde el espacio.
En condiciones favorables puede alcanzar los 1.800 kilómetros de longitud, una distancia comparable a la que separa Barcelona de Berlín.
Sin embargo, esta gigantesca formación no permanece durante todo el día. A medida que cambian las condiciones atmosféricas, el hielo se sublima y la nube desaparece.
Lo más interesante es que este ciclo puede repetirse cada mañana durante varios meses.
Aunque aparece junto a un volcán, no está relacionada con ninguna erupción volcánica. Arsia Mons no está expulsando humo ni cenizas. Se trata de una nube formada por diminutos cristales de hielo de agua.
¿Cómo se forma esta nube tan extraña?
Para comprender el fenómeno, los investigadores han utilizado un modelo meteorológico avanzado combinado con las observaciones realizadas por Mars Express.
Los resultados indican que el enorme volcán desempeña un papel fundamental.
Cuando los vientos marcianos encuentran Arsia Mons, la presencia de la montaña altera el movimiento del aire y genera una intensa onda atmosférica.
Este fenómeno provoca que determinadas masas de aire asciendan varios kilómetros en apenas unos minutos.
Durante ese ascenso, la temperatura puede descender unos 30 grados en tan solo diez minutos.
El enfriamiento es tan rápido que el vapor de agua presente en el aire alcanza unas condiciones de humedad extraordinarias, favoreciendo la formación de cristales de hielo.
En la Tierra también existen nubes que se forman cuando el viento asciende al encontrarse con una montaña. Se conocen como nubes orográficas.
La diferencia es que, en Marte, la combinación de una atmósfera extremadamente tenue y un volcán de dimensiones gigantescas puede producir condiciones mucho más extremas.
El descubrimiento: hielo que podría formarse sin polvo
Normalmente, las nubes necesitan pequeñas partículas suspendidas en el aire para formarse.
En la Tierra, el vapor de agua puede condensarse sobre partículas de sal marina, polvo o contaminantes. En Marte, donde el polvo es abundante, también se considera que estas partículas desempeñan un papel importante en la formación de nubes de hielo.
Pero el nuevo estudio plantea que la nube de Arsia Mons podría funcionar de manera diferente.
Según las simulaciones, las condiciones atmosféricas serían tan extremas que el vapor de agua podría transformarse directamente en pequeños cristales de hielo, sin necesitar partículas que actúen como núcleos de formación.
Este proceso se conoce como nucleación homogénea.
Jorge Hernández-Bernal, investigador del Laboratoire de Météorologie Dynamique de Francia y autor principal del estudio, explica que sería comparable a que aparecieran pequeñas gotas de condensación en medio de una habitación, en lugar de formarse sobre una ventana.
La posibilidad resulta especialmente interesante porque, aunque este mecanismo se había propuesto para determinadas regiones de las atmósferas de la Tierra y Venus, todavía no se ha identificado directamente en una atmósfera planetaria.
Es importante señalar que el estudio no demuestra de manera definitiva que la nube se forme sin polvo. Lo que muestran los modelos es que este mecanismo podría explicar las características observadas por las sondas espaciales.
Mars Express, una misión fundamental para resolver el misterio
La sonda Mars Express lleva más de dos décadas estudiando Marte desde su órbita.
En 2018, sus observaciones permitieron identificar y estudiar esta peculiar nube, que desde entonces se ha convertido en uno de los fenómenos atmosféricos más interesantes del planeta rojo.
Para la nueva investigación, los científicos han combinado información obtenida mediante tres instrumentos de la misión: la cámara de monitorización visual (VMC), la cámara estéreo de alta resolución (HRSC) y el espectrómetro OMEGA.
Estas observaciones permiten estudiar la apariencia de la nube, su evolución y las condiciones en las que se desarrolla.
Uno de los principales desafíos es que la estructura aparece durante las primeras horas de la mañana marciana, cuando no todas las sondas orbitales pueden observar la región.
Mars Express y el orbitador ExoMars Trace Gas Orbiter, también de la ESA, se encuentran entre las misiones capaces de realizar observaciones en esos momentos.
¿Por qué es importante comprender las nubes de Marte?
Aunque pueda parecer un fenómeno aislado, comprender cómo se forman las nubes marcianas es fundamental para estudiar el clima del planeta.
El agua de Marte no se encuentra únicamente en forma de hielo sobre la superficie o bajo el suelo. También existe una pequeña cantidad de vapor de agua en su atmósfera.
Las nubes forman parte del ciclo mediante el cual ese vapor se desplaza, se transforma en hielo y vuelve a incorporarse a la atmósfera.
Además, las partículas de hielo pueden influir en la temperatura y en el comportamiento de la atmósfera marciana.
Si se confirma que algunas nubes pueden formarse sin partículas de polvo, los científicos tendrán que tener en cuenta este mecanismo en los modelos que utilizan para comprender la meteorología de Marte.
También podría ayudar a explicar fenómenos atmosféricos en otros mundos con condiciones muy diferentes a las de la Tierra.
Marte todavía guarda sorpresas en su atmósfera
El estudio de la nube de Arsia Mons demuestra que, incluso después de décadas de exploración espacial, Marte continúa ofreciendo fenómenos que desafían nuestra comprensión.
Lo que inicialmente parecía una simple nube de hielo podría estar revelando un mecanismo físico mucho más complejo.
Por ahora, la nucleación homogénea sigue siendo una explicación respaldada por simulaciones, no una observación directa confirmada.
Las futuras investigaciones deberán comprobar hasta qué punto este proceso reproduce las condiciones reales de la atmósfera marciana.
Mientras tanto, cada mañana de la temporada adecuada, una nube gigantesca seguirá creciendo junto a Arsia Mons y desapareciendo horas después, recordándonos que Marte es un planeta con una meteorología activa y todavía llena de interrogantes.
Fuente:
Homogeneous ice nucleation from water vapour suggested by elongated clouds on Mars — Nature Geoscience.
Fuente institucional: Institut Pierre-Simon Laplace.
Imagen oficial: Mars Express views the most striking cloud on Mars — ESA.
