Ogni mattina, durante la stagione delle polveri nell'emisfero meridionale di Marte, dietro il vulcano Arsia Mons compare una nube straordinaria. Visibile all'alba, la nube raggiunge 1.800 chilometri in soli tre ore, poi si stacca dal vulcano e svanisce.

Immortalata per la prima volta nel 2018 dal veicolo Mars Express dell'Agenzia Spaziale Europea (ESA), la struttura è nota come "Nube Allungata di Arsia Mons" (AMEC). Composta di ghiaccio d'acqua, da anni lascia perplessi gli scienziati. Il team guidato da Jorge Hernández-Bernal dell'Università Paris Sorbonne ha risolto il mistero.

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Come si forma una nube senza nuclei?

Sulla Terra le nubi nascono dalla condensazione del vapore acqueo su particelle microscopiche come polvere o sale. Secondo il team di ricerca, l'AMEC invece non necessita di alcuna particella di condensazione: il vapore acqueo si trasforma direttamente in ghiaccio.

Questo processo è noto come "nucleazione omogenea". Alle condizioni terrestri è considerato quasi impossibile, perché richiede un'umidità estrema: come se a metà gennaio gocce di condensa apparissero non sul vetro di una stanza, ma in mezzo all'aria. Inserita nei modelli marziani, la teoria ha permesso per la prima volta di simulare integralmente tutte le fasi della nube.

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Come è stata possibile la nucleazione omogenea?

La nucleazione omogenea richiede un livello di saturazione 100 mila volte superiore rispetto alle condizioni normali. Si pensava che in un'atmosfera polverosa come quella marziana non potesse verificarsi: la polvere avrebbe consumato l'umidità troppo presto.

I venti che investono Arsia Mons spingono rapidamente verso l'alto le masse d'aria umide. Il raffreddamento improvviso provoca la congelamento diretto del vapore acqueo, generando la sovrasaturazione.

I risultati sono stati pubblicati sulla rivista Nature Geoscience. Oltre a dimostrare l'esistenza della sovrasaturazione nell'atmosfera marziana, lo studio mette in discussione le convinzioni consolidate sulla formazione delle nubi su altri pianeti e su alcune nubi terrestri.