دکتر خورخه هرناندز-برنال، نویسنده اصلی این پژوهش از دانشگاه سوربن، می‌گوید: «برای ایجاد AMEC در مدل‌سازی خود، دریافتیم که باید نوعی فیزیک عجیب را وارد کنیم... فیزیکی که اگرچه در کتاب‌های درسی گنجانده شده، اما به‌عنوان نظری تلقی می‌شود و معمولاً تصور می‌شود در طبیعت رخ نمی‌دهد. به محض اینکه این فیزیک را در شبیه‌سازی‌های خود گنجاندیم، AMEC دقیقاً همان‌طور که امیدوار بودیم ظاهر شد.»

دانشمندان درک محکمی از جو مریخ و فرایندهای شکل‌گیری ابرها دارند، اما AMEC به‌عنوان موردی فوق‌العاده عجیب برجسته است.

هرناندز-برنال به دیلی میل گفت: «آنچه درک آن را دشوار می‌کرد این است که به نظر می‌رسد دنباله طولانی خود را با گسترش از نقطه مبدأ در کنار آرسیا مونس تشکیل می‌دهد، اما با توجه به ارتفاع بالای آن، نمی‌تواند نتیجه انتقال آب از سطح باشد. تغییرات دما باید محرک اصلی باشد، اما در چنین حالتی معمولاً انتظار داریم ابر وقتی دما پس از نقطه شروع در کنار آرسیا مونس دوباره افزایش یابد، ناپدید شود.»

به همین ترتیب، وقتی دانشمندان تلاش کردند AMEC را در یک شبیه‌سازی رایانه‌ای بازسازی کنند، نتوانستند آن را با مشاهدات واقعی مدارگرد Mars Express آژانس فضایی اروپا مطابقت دهند.

تفاوت با ابرها روی زمین

روی زمین، ابرها از طریق فرایندی به نام هسته‌بندی ناهمگن شکل می‌گیرند که شامل میعان بخار آب حول ذره کوچکی از مواد در جو است. این ذره می‌تواند دانه‌ای گرده، دانه نمک، دوده یا در مورد مریخ، غبار برخاسته از بیابان‌های زیرین باشد.

اما به نظر می‌رسد در مورد ابر عظیمی که روزانه حول آرسیا مونس شکل می‌گیرد، این‌طور نیست. در عوض، در مقاله‌ای که در نشریه Nature Geoscience منتشر شد، دانشمندان پیشنهاد می‌کنند که قطرات در AMEC بدون هیچ ذره‌ای برای تشکیل حول آن، میعان می‌کنند.

هرناندز-برنال می‌گوید: «بخار آب مستقیماً به ذرات یخی ابر تبدیل می‌شود، بدون هیچ مرحله میانی. این شبیه به ظاهر شدن قطرات میعان در وسط اتاق است، نه روی پنجره. ما این را هسته‌بندی همگن می‌نامیم و هرگز آن را در جو یک سیاره ندیده‌ایم. کاملاً غیرمنتظره است.»

برخی دانشمندان پیش‌تر پیشنهاد کرده بودند که این فرایند ممکن است در لایه‌های بسیار بالایی جو زمین و زهره رخ دهد، اما هرگز مشاهده نشده است. این به این دلیل است که هسته‌بندی همگن به شرایط بسیار خاصی با سطوح شدید رطوبت نیاز دارد.

هرناندز-برنال می‌گوید: «در زندگی روزمره ما، رطوبت نسبی بالاتر از ۱۰۰ درصد غیرمعمول است، اما برای رخ دادن هسته‌بندی همگن به حدود ۱۰۰٬۰۰۰ برابر آن نیاز داریم.»

نقش آتشفشان و جو نازک مریخ

با این حال، هر چقدر هم غیرمعمول باشد، وقتی دانشمندان این فرایند را به شبیه‌سازی اضافه کردند، مدل آن‌ها شروع به تولید نتایجی کرد که با AMEC واقعی مطابقت داشت.

پژوهشگران اکنون معتقدند ترکیب منحصربه‌فرد جو نازک مریخ و ارتفاع باورنکردنی آرسیا مونس، شرایط نادری را برای این شکل‌گیری عجیب ابر ایجاد می‌کند.

وقتی باد از کنار آرسیا مونس می‌گذرد، توده آتشفشان موجی قدرتمند ایجاد می‌کند که توده‌های هوای مرطوب را در عرض چند دقیقه چند مایل به آسمان می‌کشد. این فرایند به سرعت جو را سرد می‌کند و باعث می‌شود دما در فقط ۱۰ دقیقه ۳۰ درجه سانتی‌گراد کاهش یابد و سطوح رطوبت جهش کند.

این شرایط به بخار آب اجازه می‌دهد مستقیماً به ذرات ابر یخ بزند و ساختار عظیمی را ایجاد کند که از مدار به‌عنوان AMEC قابل مشاهده است.

حتی اگرچه برخی جزئیات مدل دقیقاً با ابر واقعی مطابقت ندارد، پژوهشگران می‌گویند نتایج «قابل توجه» است. از آنجا که ما درباره جو مریخ به اندازه زمین اطلاعات نداریم، حتی نزدیک شدن به واقعیت با یک مدل رایانه‌ای نشان می‌دهد پژوهشگران در مسیر درستی قرار دارند.

و اگر هسته‌بندی همگن واقعاً در جو مریخ در حال وقوع باشد، ممکن است به این معنا باشد که سیاره سرخ بسیار عجیب‌تر از آن چیزی است که دانشمندان پیش‌تر تصور می‌کردند.

هرناندز-برنال می‌گوید: «ما این شرایط را قبلاً در مریخ ندیده‌ایم، اما یافته ما اکنون به‌شدت نشان می‌دهد که رطوبت این سیاره واقعاً می‌تواند به این سطوح شدید برسد.»

انتهای پیام