Mars'ın en tuhaf bulutu düşünülenden de tuhaf olabilir

Mars'ın güney yarımküresinde her bahar ve yaz, tozlu mevsimde, gezegenin görsel olarak en çarpıcı bulutu belirir: Arsia Mons Uzamış Bulutu (AMEC). 20 kilometre yüksekliğindeki Arsia Mons yanardağının rüzgâr altı yönünde oluşan bu beyaz su buzu bulutu her gün doğuyor, büyüyor ve sönüyor. Uzunluğu 1.800 kilometreye, yani Birleşik Krallık'ın neredeyse iki katına kadar çıkıyor, sonra hızla buharlaşıyor. Bu döngü birkaç ay boyunca her sabah tekrarlanıyor.

Mars Express, AMEC'i ilk kez 2018'de ortaya çıkardı ve o günden beri defalarca gözlemledi. Araştırmacılar bulutu, rüzgârın bir yanardağın ya da dağın engebeli yapısından geçerken oluşturduğu, Dünya'da da görülen "orografik" bir bulut türü olarak belirledi. Ancak bulutun tam olarak nasıl oluştuğunu modellemek istediklerinde simülasyonlar görüntülerde görüleni üretemiyordu.

Nature Geoscience'ta yayımlanan yeni çalışmanın baş yazarı, Paris'teki LMD/CNRS/Sorbonne Üniversitesi'nden Jorge Hernández-Bernal, AMEC'i modelde elde edebilmek için ders kitaplarında yer alan ama genellikle doğada gerçekleşmediği düşünülen "egzotik" bir fiziği hesaba katmaları gerektiğini söyledi. Bu fizik eklendiğinde bulut simülasyonda beklendiği gibi ortaya çıktı.

Dünya'da bulutlar genellikle nemli havanın soğuyup su buharının sıvı damlacıklara ya da buz kristallerine yoğuşmasıyla oluşur. Bu çoğunlukla "heterojen çekirdeklenme" ile olur ve buharın tutunabileceği tuz, polen, is ya da toz gibi parçacıklar gerektirir. Mars'ta bu parçacığın toz olduğu düşünülüyor. AMEC'te ise bulut oluşumu böyle bir şeye ihtiyaç duymuyor gibi görünüyor: su buharı ara bir adım olmadan doğrudan buz parçacıklarına dönüşüyor. Hernández-Bernal bunu, pencere yerine odanın ortasında yoğuşma damlacıkları belirmesine benzetiyor. "Homojen çekirdeklenme" denen bu süreç, daha önce bir gezegen atmosferinde görülmemişti.

Sürecin ender olması, olağanüstü koşullar gerektirmesinden kaynaklanıyor: günlük yaşamda karşılaştığımızdan 100 bin kat fazla göreli nem. Bu koşullar Mars'ta daha önce görülmemişti, ama bulgu gezegenin neminin gerçekten bu uç düzeylere ulaşabildiğini güçlü biçimde düşündürüyor.

Araştırmacılar, AMEC'in Mars'ın ince atmosferi ile Arsia Mons yanardağının yüksekliğinin bir araya geldiği eşsiz bir noktada durduğunu buldu. Rüzgâr Arsia Mons'un yanından geçerken yanardağın kütlesi güçlü bir dalga tetikliyor ve nemli hava paketlerini birkaç dakikada kilometrelerce yukarı kaldırıyor. Bu, atmosferi hızla soğutarak sıcaklığı 10 dakikada 30 derece düşürüyor ve göreli nemi fırlatıyor. Su buharı sonra kendiliğinden doğrudan bulut parçacıklarına donuyor.

Modelin bazı yönleri gözlemlerle birebir örtüşmese de Hernández-Bernal sonucu dikkat çekici buluyor. Araştırmacılar modellerini Mars Express'in üç kamerasının (Görsel İzleme Kamerası, Yüksek Çözünürlüklü Stereo Kamera ve OMEGA) verilerine dayandırdı. Mars Express, AMEC'in bulunduğu sabah saatlerinde gözlem yapabilen az sayıda Mars yörünge aracından biri; diğeri ESA'nın ExoMars Trace Gas Orbiter'ı. Görev bilimcisi Colin Wilson, aracın bulutun saatler içindeki değişimini izleyebildiğini ve Mars Express'in AMEC'i keşfettiğini, yıllarca izlediğini ve şimdi de oluşum sırlarını açığa çıkarmaya yardım ettiğini söyledi.

Sonuç, Mars atmosferini anlamanın ötesinde, ötegezegenler dahil evreni keşfederken olası görünmeyen süreçleri göz ardı etmememiz gerektiğini de gösteriyor. Wilson'a göre Dünya'daki ve Mars'taki bulutlar aynı "kurallarla" yönetiliyor gibi görünse de bu egzotik bulutu anlamak egzotik fizik gerektirdi; evrenin başka yerlerinde de durum böyle olabilir.

Araştırma, "Homogeneous ice Nucleation from Water Vapour Suggested by Elongated Clouds on Mars" başlığıyla Nature Geoscience'ta yayımlandı. Bu, ESA'nın AMEC'in yüksek çözünürlüklü HRSC görüntülerini kullandığı ilk yayın.

Kaynak: ESA Space News