هر صبح مریخی، نواری سفید و شبح‌گون از دامنه آرسیا مونس باز می‌شود و سپس ناپدید می‌گردد. این ابر می‌تواند نزدیک به ۱٬۸۰۰ کیلومتر امتداد پیدا کند، طولانی‌تر از بسیاری از کشورها، اما تنها چند ساعت دوام می‌آورد و پیش از آنکه خورشید آن را از هم بپاشد، از میان می‌رود. چرا چنین ابری شکل می‌گیرد و چگونه پدیده‌ای به این شکنندگی می‌تواند با چنین نظم شگفت‌انگیزی تکرار شود؟
دانشمندان سال‌هاست این پدیده را «ابر کشیده آرسیا مونس» می‌نامند. این ابر از نوع کوه‌زاد است: باد به دامنه‌های عظیم آتشفشان برخورد می‌کند، هوا ناچار به صعود می‌شود و در پی آن میعان رخ می‌دهد. اما زمانی که پژوهشگران تلاش کردند این ابر را با فیزیک استاندارد جو بازسازی کنند، شبیه‌سازی‌ها به نتیجه کامل نرسیدند. تصاویر فضاپیمای مارس اکسپرس متعلق به آژانس فضایی اروپا، به‌سادگی با مدل‌ها همخوانی نداشت.
تصویری از ابر کشیده آرسیا مونس که فضاپیمای مارس اکسپرس آژانس فضایی اروپا ثبت کرده است.
پس باید عامل دیگری در کار می‌بود. نقطه عطف زمانی رخ داد که مدل‌سازان اجازه دادند نوعی فرایند تشکیل ابر که به ندرت استفاده می‌شود، اما واقعی است، وارد آزمایش شود: هسته‌زایی همگن. در این حالت، بخار آب به‌جای آنکه روی ذره‌ای از غبار یا ریزدانه‌ای بنشیند و یخ را پیرامون آن بسازد، مستقیماً و به‌تنهایی به بلورهای یخ تبدیل می‌شود. نه دانه غبار لازم است، نه مرحله میانی. یخ خالص، انگار از دل هوای خالی پدیدار می‌شود. این رفتاری است که فیزیک‌دانان در کتاب‌های درسی آن را ممکن می‌دانند، اما جو سیاره‌ها تاکنون نمونه عملی روشنی از آن نشان نداده بود.
مریخ چگونه چنین کاری می‌کند؟ دستور کار آن ترکیبی نامحتمل به نظر می‌رسد: آتشفشانی به ارتفاع ۲۰ کیلومتر، جوی رقیق و موجی بادمحور که می‌تواند توده‌های هوای مرطوب را در چند دقیقه چندین کیلومتر بالا ببرد. با صعود این هوا، دما به‌شدت سقوط می‌کند، در شبیه‌سازی‌ها حدود ۳۰ درجه در مدت ده دقیقه، و رطوبت نسبی با سرعت بالا می‌رود. در چنین شرایط افراطی، هسته‌زایی همگن امکان‌پذیر می‌شود. ابر کشیده آرسیا مونس روی تاج موج زاده می‌شود و وقتی موج فرو می‌نشیند، از بین می‌رود.
این ایده‌ها از حدس و گمان بیرون نیامده‌اند. مارس اکسپرس نخستین بار این نوار کشیده را در سال ۲۰۱۸ مشاهده کرد و بارها دوباره به سراغ آن رفت. پژوهشگران چندین سال تصویر ثبت‌شده با دوربین پایش بصری، دوربین استریوی وضوح‌بالا و ابزار طیف‌سنجی اومگا این مدارگرد را با مدل‌سازی هواشناسی جدید ترکیب کردند. توانایی منحصربه‌فرد مارس اکسپرس در تصویربرداری از سیاره در زمان‌های محلی صبحگاهی، نقشی تعیین‌کننده داشت؛ زیرا این ابر، پدیده‌ای مخصوص صبحانه در مریخ است.
تصویری از مریخ که دوربین پایش بصری نصب‌شده بر فضاپیمای مارس اکسپرس آژانس فضایی اروپا در ۱۰ اکتبر ۲۰۱۸ ثبت کرده است.
این مدل ناچار بود فیزیکی را در خود جای دهد که بسیاری از مدل‌های سیاره‌ای معمولاً آن را نظری یا ناچیز در نظر می‌گیرند. وقتی به این فرایندها اجازه داده شد در شبیه‌سازی‌ها عمل کنند، ابر تولیدشده بسیاری از ویژگی‌هایی را نشان داد که از مدار دیده شده بود. هنوز همه جزئیات کاملاً با هم منطبق نیستند، برخی اختلاف‌ها باقی مانده‌اند، اما همخوانی بسیار دقیق‌تر از گذشته است. این یعنی مریخ می‌تواند، دست‌کم به‌طور گذرا، به رژیم‌های رطوبتی برسد که بسیار فراتر از چیزی است که معمولاً روی زمین مشاهده می‌کنیم.
این کشف دری تازه را به روی پرسش‌های بزرگ‌تر باز می‌کند. اگر قاعده‌ای به ظاهر بدیهی مانند «ابرها به غبار نیاز دارند» بتواند در مریخ نقض شود، جوهای دیگر در شرایط عجیب‌تر چه رفتارهایی ممکن است نشان دهند؟ پژوهشگران سیاره‌های فراخورشیدی باید به این موضوع توجه کنند: جوهایی که ظاهراً از قوانین زمین پیروی می‌کنند، ممکن است هنگامی که دما، فشار و شیمی، فرایندها را به قلمروهای نامعمول می‌رانند، همچنان ما را غافلگیر کنند.
ابر صبحگاهی آرسیا مونس فقط یک شگفتی محلی نیست؛ یادآوری است که آب‌وهوای سیاره‌ای می‌تواند فرضیات ما را در هم بشکند و مشاهده دقیق همراه با مدل‌سازی جسورانه هنوز قدرت آشکار کردن ناشناخته‌ها را دارد.
.avif)
نظر بگذارید
نظرات
هنوز نظری ثبت نشده. اولین نفر باشید.