La lunga nube mattutina di Marte mette alla prova i modelli del ghiaccio
Uno studio di ottobre riproduce la nube di Arsia Mons ammettendo ghiaccio senza nuclei di polvere. Fotografie e simulazioni offrono prove diverse.
Una lunga nube bianca accanto a un vulcano marziano potrebbe rivelare un ingrediente mancante nei modelli del clima di altri pianeti. Permettendo al vapore acqueo di formare ghiaccio senza raccogliersi prima sulla polvere, un gruppo di ricercatori è riuscito a riprodurre meglio la nube allungata di Arsia Mons. È un indizio a favore di un meccanismo insolito, non l'osservazione diretta della nascita dei singoli cristalli.
Lo studio presentato dall'ESA il 7 ottobre è tornato all'attenzione questa settimana. Riguarda una nube ricorrente di ghiaccio d'acqua che può arrivare a circa 1.800 km di lunghezza. Il suo aspetto sembra collegarla a un'emissione del vulcano, ma si tratta di un fenomeno atmosferico influenzato dalla montagna, non della prova di un'eruzione attuale.
La montagna può generare una nube senza eruttare
Quando l'aria passa intorno all'enorme Arsia Mons, il rilievo genera un'onda capace di sollevare rapidamente aria umida. Salendo, l'aria si raffredda. Il modello descrive un raffreddamento particolarmente brusco, che crea la forte sovrasaturazione necessaria al meccanismo proposto. La nube cresce e scompare con un ciclo giornaliero durante la stagione marziana interessata.
Conta distinguere quantità d'acqua e umidità relativa. Aria molto fredda può diventare fortemente sovrasatura senza contenere l'acqua che immaginiamo pensando a una giornata afosa sulla Terra. Presentare un numero estremo di umidità relativa come prova di un'atmosfera marziana ricca d'acqua nasconderebbe proprio il processo studiato.
Il preprint liberamente disponibile mette in discussione l'idea che questo meccanismo sia irrilevante nelle condizioni di un'atmosfera naturale. Il documento precede la versione pubblicata su Nature Geoscience. Il confronto centrale riguarda un modello con la microfisica convenzionale delle nubi e uno che ammette anche il processo aggiuntivo.
Fotografia e simulazione rispondono a domande diverse
L'immagine dettagliata riprodotta nell'articolo è stata acquisita il 24 giugno 2024 e diffusa con la comunicazione scientifica dell'ottobre 2026. La scheda ESA attribuisce alla nube visibile una lunghezza di circa 980 km. Non è uno scatto della settimana e quella misura non rappresenta la massima estensione possibile del fenomeno.
La fotografia documenta la struttura osservata dalla camera. Il modello cerca una combinazione di condizioni atmosferiche e processi fisici che possa produrla. Una simulazione riuscita è preziosa perché obbliga la spiegazione a generare un risultato osservabile. Non diventa però un campionamento diretto dei cristalli soltanto perché l'immagine ottenuta è convincente.
L'ESA precisa inoltre che alcuni aspetti della nube simulata non coincidono esattamente con le osservazioni. Le differenze contano: indicano dove mettere alla prova la spiegazione e migliorare il modello. Non richiedono di scegliere fra un fenomeno dichiarato completamente risolto e un risultato considerato privo di valore.
Anche l'orario fa parte dell'osservazione
Mars Express può osservare nelle ore del mattino in cui la nube è presente e seguirne i cambiamenti su intervalli brevi. Lo studio usa dati della Visual Monitoring Camera, della High Resolution Stereo Camera e di OMEGA. Una sonda con ottima risoluzione, ma che passasse all'ora sbagliata, potrebbe perdere un fenomeno quotidiano di breve durata.
È un altro modo di leggere il valore delle missioni longeve. Nel nostro articolo sui 25 anni di Mars Odyssey abbiamo esaminato osservazione scientifica e supporto alle missioni sulla superficie. Qui, riprendere più volte il fenomeno nell'orario utile aiuta a collegare una forma atmosferica a una spiegazione fisica. La durata della missione conta quando costruisce una sequenza, non soltanto quando permette ancora qualche fotografia.
La possibilità è affascinante perché un ingrediente comune, l'acqua, potrebbe comportarsi secondo un processo normalmente escluso dai modelli delle nubi planetarie. La forza dell'argomento sta nel legame fra forma osservata e meccanismo capace di riprodurla. La striscia bianca è già notevole come immagine; il risultato scientifico è capire quale ipotesi andava cambiata perché anche la simulazione riuscisse a disegnarla.
