Mars'ın garip bulutunun sırrı çözüldü! Daha önce görülmemiş bir süreç ortaya çıktı

Avrupa Uzay Ajansı (ESA) tarafından Mars yörüngesine gönderilen Mars Express uzay aracı, Kızıl Gezegen'in atmosferinde bugüne kadar rastlanmamış bir doğa olayının perde arkasını aydınlattı. Son teknolojiyle hazırlanan meteorolojik modellemeler ve Mars Express'in gelişmiş kameralarından elde edilen veriler, Mars'ın güney yarımküresinde Arsia Mons volkanının rüzgar altı tarafında oluşan ve her yıl bahar ile yaz aylarında gözlenen Arsia Mons Uzun Bulutu'nun (AMEC) sıradışı bir şekilde meydana geldiğini gösterdi. Nature Geoscience dergisinde yayımlanan yeni araştırmaya göre, bu dev bulutun oluşumunda, daha önce yalnızca teorik olarak ele alınan ve doğada gözlemlenmediği düşünülen egzotik fiziksel süreçler etkili oluyor.

ESA ekibi: Mars Express ile AMEC'in gizemli oluşumunu çözdü

Mars Express'in 2018 yılında ilk kez ortaya çıkardığı AMEC, her sabah 20 kilometre yüksekliğindeki Arsia Mons volkanının rüzgar altı yamacında beliriyor. Bulut, her gün oluşup büyüyerek 1.800 kilometreye kadar uzanıyor ve ardından hızla kayboluyor. Bu döngü, Mars'ın tozlu mevsimlerinde birkaç ay boyunca tekrar ediyor. Araştırmacılar, bu devasa bulutun orografik bir bulut olduğunu, yani rüzgarın volkan gibi yüksek bir engelden geçerken yükselip soğuması sonucu ortaya çıktığını belirledi. Ancak bulutun modellemelerde birebir yeniden üretilememesi, bilim insanlarını sıradışı fiziksel süreçlerin devrede olduğu fikrine yöneltti.

Paris'teki LMD/CNRS/Sorbonne Université'den Jorge Hernández-Bernal liderliğindeki ekip, AMEC'in oluşumunu anlamak için Mars atmosferinin detaylı simülasyonlarını yürüttü. Ekip, klasik bulut oluşumu sürecinde olduğu gibi atmosferdeki toz veya diğer partiküllerin rol oynamadığını, su buharının doğrudan buz kristallerine dönüştüğünü tespit etti. Bu süreç, bilimsel literatürde homojen nükleasyon olarak biliniyor ve daha önce bir gezegen atmosferinde hiç gözlemlenmemişti. Hernández-Bernal, "Bu fiziği simülasyonlarımıza dahil ettiğimizde, AMEC tam olarak gözlemlerdeki gibi ortaya çıktı" diyerek, Mars Express'in sağladığı verilerin modellemelerle uyumunu vurguladı.

AMEC bulutunda homojen nükleasyon: Mars'ta eşi benzeri görülmemiş bir süreç

Dünya'da ve Venüs gibi diğer gezegenlerde bulutlar genellikle nemli havanın soğuması ve su buharının atmosferdeki toz, polen veya tuz gibi küçük parçacıklar üzerinde yoğunlaşmasıyla oluşuyor. Bu, heterojen nükleasyon adı verilen bir süreç. Ancak Mars'ın Arsia Mons bölgesinde gözlenen AMEC bulutunda, bu "çekirdek" maddelere ihtiyaç duyulmadığı anlaşıldı. Su buharı, doğrudan ve arada başka bir madde olmadan buz kristallerine dönüşüyor. Bilim insanları, bu sürecin Dünya ve Venüs'ün üst atmosferlerinde de gerçekleşebileceğini öne sürmüştü, ancak bugüne kadar doğrudan bir gözlem yapılmamıştı.

Homojen nükleasyonun gerçekleşmesi için atmosferde son derece yüksek bağıl nem oranlarına ihtiyaç duyuluyor. Mars'ta, Arsia Mons'un yüksekliği ve bölgenin kendine özgü atmosferik koşulları sayesinde, nem seviyeleri Dünya'dakinin 100.000 katına kadar çıkabiliyor. Araştırmacılar, volkanın kütlesinin rüzgarı yukarı doğru iterek nemli hava parçalarını birkaç kilometre yükselttiğini, bunun da atmosferin hızla soğumasına ve sıcaklığın yaklaşık 10 dakikada 30 derece düşmesine yol açtığını belirledi. Bu aşırı koşullar, su buharının doğrudan buz kristallerine dönüşmesini ve AMEC'in oluşmasını sağlıyor.