Mars'ın güney yarımküresinde her sabah ortaya çıkan ve yaklaşık 1.800 kilometre boyunca uzanan devasa bulutun nasıl oluştuğu sonunda açıklığa kavuştu. Bilim insanları, yıllardır bilgisayar modelleriyle tam olarak açıklanamayan bu sıra dışı atmosfer olayının arkasında, aşırı hızlı soğuma ve alışılmadık bir buz oluşum sürecinin bulunduğunu belirledi. Üstelik araştırma, başka bir gezegenin atmosferinde daha önce gözlemlenmemiş bir fiziksel mekanizmaya da işaret ediyor.
Arsia Mons Uzatılmış Bulutu olarak bilinen yapı, Mars'ın yaklaşık 20 kilometre yüksekliğindeki sönmüş yanardağı Arsia Mons'un yakınlarında oluşuyor. Güney yarımkürede ilkbahar ve yaz aylarında düzenli olarak ortaya çıkan bulut, sabah saatlerinde hızla büyüyerek Kaliforniya'nın yaklaşık bir buçuk katı büyüklüğünde bir alanı kaplayabiliyor. Ancak bu devasa yapı kalıcı değil; kısa süre sonra buharlaşarak gözden kayboluyor.
İlk kez 2018 yılında Avrupa Uzay Ajansı'nın (ESA) Mars Express göreviyle tespit edilen bulut, dağların hava akımlarını yükseltmesiyle oluşan orografik bulutlar arasında. Fakat Arsia Mons çevresindeki atmosfer koşullarının böylesine uzun bir bulutu nasıl oluşturduğu şimdiye kadar tam olarak anlaşılamamıştı.
Volkanın çevresinde hava 10 dakikada 30 derece soğuyor
Paris'teki Sorbonne Üniversitesi'nden Jorge Hernández-Bernal liderliğindeki araştırma ekibi, bulutun oluşumunu anlamak için yeni bilgisayar simülasyonları hazırladı. Önceki modellerin açıklayamadığı bu olayı çözmek amacıyla, Dünya'daki bulut araştırmalarında nadiren dikkate alınan bazı fiziksel süreçleri hesaplamalara dahil ettiler. Ortaya çıkan sonuçlar, Mars'ta gözlemlenen dev bulutun yapısıyla örtüştü.
Simülasyonlara göre Arsia Mons'a çarpan rüzgarlar, atmosferde güçlü dalgalar oluşturarak nemli havayı kilometrelerce yukarı taşıyor. Yükselen hava çok kısa sürede soğuyor ve sıcaklık yalnızca 10 dakika içinde yaklaşık 30 santigrat derece düşüyor.
Bu ani değişim, bulutu oluşturan buz parçacıklarının ortaya çıkmasında belirleyici rol oynuyor. Ancak Mars'taki süreç, Dünya'da alışık olduğumuz bulut oluşumundan önemli bir noktada ayrılıyor.
Mars atmosferinde farklı bir buz oluşum mekanizması
Dünya atmosferinde bulut damlacıkları ve buz kristalleri çoğunlukla toz gibi küçük parçacıkların çevresinde oluşuyor. Bu parçacıklar, suyun yoğunlaşması veya donması için başlangıç yüzeyi sağlıyor.
Mars'taki Arsia Mons bulutunda ise araştırmacılar farklı bir mekanizma belirledi. Aşırı hızlı soğuma nedeniyle su molekülleri, toz parçacıklarına ihtiyaç duymadan doğrudan buz kristalleri oluşturabiliyor.
Homojen çekirdeklenme adı verilen bu süreç, araştırmacılar tarafından bir gezegen atmosferinde ilk kez tespit edildi. Bulgular ayrıca Mars atmosferindeki nem oranının, Dünya yüzeyindekinin 100 bin katından fazla olabileceğine işaret ediyor.
Nature Geoscience dergisinde yayımlanan çalışma, Mars'ın atmosferindeki kısa süreli olayların anlaşılması açısından da önemli. Arsia Mons bulutu sabahları oluşup hızla kaybolduğu için yalnızca belirli zaman aralıklarında gözlemlenebiliyor.
Mars Express gibi uzay araçlarının saatler içinde gerçekleşen değişimleri takip edebilmesi sayesinde araştırmacılar, bu devasa bulutun oluşumunu açıklayan fiziksel süreçleri daha ayrıntılı biçimde inceleme fırsatı buldu.