Virš Arsia Mons Marse susidarančiam AMEC debesies dariniui paaiškinti prireikė homogeniškos nukleacijos
Pietų pusrutulio Marso pavasarį ir vasarą, dulkių sezono įkarštyje, virš Arsia Mons ugnikalnio kasryt susidaro ilga balta vandens ledo debesies juosta, vadinama Arsia Mons Elongated Cloud, arba AMEC. Ji gali nusidriekti iki 1800 km, pasirodo auštant, driekiasi pavėjui nuo 20 km aukščio ugnikalnio ir per mažiau nei tris valandas išgaruoja. Taip kartojasi kiekvieną rytą kelis mėnesius iš eilės.
Šį reiškinį 2018 metais užfiksavo Mars Express, kuris nuo tada jį stebi kiekvieną sezoną. Debesis iš karto buvo priskirtas orografiniams debesims – tokiems, kurie susidaro oro srautui kylant virš kalno. Tačiau ilgą laiką tokio vaizdo nepavyko atkurti modeliais.
Kaip rašoma Nature Geoscience paskelbtame tyrime, Jorge Hernández-Bernal iš LMD/CNRS/Sorbonne Université į lygtis įtraukė fiziką, kuri iki šiol buvo laikoma teoriškai įmanoma, bet gamtoje nebuvo stebėta. Tyrėjų teigimu, AMEC atveju vandens garai į ledo daleles virsta tiesiogiai, be dulkių ar kitų dalelių, ant kurių paprastai vyksta kondensacija. Toks procesas vadinamas homogeniška nukleacija.
Šis mechanizmas anksčiau buvo svarstomas viršutiniuose Žemės ir Veneros atmosferos sluoksniuose, tačiau nebuvo užfiksuotas. Šaltinyje nurodoma, kad jam reikia daugiau kaip 100 000 kartų didesnės santykinės drėgmės nei ta, su kuria susiduriama kasdienėmis sąlygomis.
Tokias sąlygas, anot tyrėjų, sukuria pats ugnikalnis. Vėjui aptekant Arsia Mons masyvą, susidaro stipri banga, kuri per kelias minutes pakelia drėgno oro porcijas kelis kilometrus aukštyn. Per 10 minučių temperatūra nukrinta 30 laipsnių, drėgmė smarkiai išauga, todėl garai sušąla savaime. Debesis formuojasi maždaug 45 km aukštyje, kur dulkių dalelių, galinčių tapti kondensacijos branduoliais, ir taip yra mažai.
Modeliavimas buvo paremtas trijų Mars Express prietaisų – VMC, HRSC ir OMEGA – vaizdais. Mars Express kartu su ExoMars TGO yra vieni iš nedaugelio Marso orbitoje veikiančių aparatų, galinčių stebėti šį reiškinį rytinėmis valandomis, kai AMEC egzistuoja, ir sekti jo pokyčius kelių valandų intervalu.
Pasak šaltinio, pats Hernández-Bernal šį debesį buvo aptikęs ir archyviniuose Viking 2 1970-ųjų vaizduose.
