Wissenschaftler entschlüsseln Geheimnis der gigantischen Wolke über dem Mars

Die Entstehung einer beeindruckenden, 1800 Kilometer langen Wolke am Vulkan Arsia Mons auf dem Mars stellt die Wissenschaft seit den 1970er Jahren vor ein Rätsel. Jüngste Forschungen haben nun eine Erklärung für dieses faszinierende Phänomen geliefert.

Chronologische Entstehung der Wolke

Jeden Morgen während des Frühlings und Sommers bildet sich am Westhang des 20 Kilometer hohen Vulkans eine schlauchförmige Wolke, die gegen Mittag wieder verschwindet. Zuvor war es den Meteorologen nicht gelungen, die sogenannten “Arsia Mons Elongated Cloud” zu erklären. Ein Forschungsteam aus Frankreich hat diese Herausforderung nun gemeistert.

Ursachen und Bedingungen

Die Forscher entdeckten, dass die speziellen klimatischen Gegebenheiten am Arsia Mons es der Luftfeuchtigkeit ermöglichen, Eiskristalle ohne die Hilfe von Kondensationskeimen zu bilden. Dies berichteten sie im Fachmagazin Nature Geoscience. Jorge Hernández-Bernal von der Sorbonne Universität in Paris erklärte:

“Um die Wolke in unseren Modellen zu erzeugen, mussten wir einige exotische physikalische Konzepte einbeziehen, die in Lehrbüchern zu finden sind, aber als rein theoretisch gelten und in der Natur nicht vorkommen.”

Die Entdeckung der Wolke

Obwohl die Wolke bereits in den 1970er Jahren entdeckt wurde, erkannten die Planetenforscher erst durch regelmäßige Beobachtungen des Mars Express, dass es sich um ein täglich wiederkehrendes Phänomen handelt. Die Erscheinung wurde als “orografische Wolke” klassifiziert, die entsteht, wenn feuchte Luft durch Hindernisse wie Berge oder Vulkane aufsteigt und dort kondensiert.

Unterschiedliche Bedingungen auf dem Mars

Die Bedingungen auf dem Mars sind jedoch sehr unterschiedlich im Vergleich zur Erde. Die dünne Atmosphäre hat nur ein Hundertstel des Drucks der Erdatmosphäre, und die Vulkane sind gewaltiger als die meisten Berge auf der Erde. Im Frühjahr und Sommer sorgt die Morgensonne dafür, dass dünne Frostschichten auf dem Marsboden schmelzen und Wasserdampf freisetzen. Starke Ostwinde bringen diese feuchte Luft den Hang des Arsia Mons hinauf.

Fehlschläge der meteorologischen Modelle

Die Forscher hatten zunächst gehofft, das Phänomen mithilfe von meteorologischen Modellen nachbilden zu können, doch die Ergebnisse waren enttäuschend. Die Modelle erzeugten keine langgestreckte Wolke über dem Vulkan. Der Grund dafür war, dass auf der Erde für die Bildung von Wasserdampf Tröpfchen oder Eiskristalle normalerweise Kondensationskeime benötigen, wie Salz- oder Staubpartikel. Auf dem Mars gibt es zwar Staub, jedoch führte die Modellierung nicht zum gewünschten Resultat.

Exotische Phänomene aufgedeckt

Die Forscher entdeckten schließlich ein exotisches Phänomen: Unter extremen Bedingungen kann Wasserdampf auch ohne Kondensationskeime Eiskristalle bilden. Dieses Verhalten war bislang als theoretisch und von geringer praktischer Relevanz angesehen worden. Nach Integration dieser Erkenntnisse in ihr Modell konnten die Wissenschaftler endlich eine langgestreckte Wolke am Vulkan simulieren.

Ergebnisse und Ausblick

Die Simulation zeigte, dass sich die feuchte Luft beim Aufstieg um 30 Grad innerhalb von nur zehn Minuten abkühlt, was zu einem Anstieg der Luftfeuchtigkeit um das 100.000-Fache führt. Unter diesen spezifischen Bedingungen entstehen Eiskristalle unabhängig von Staubpartikeln. Hernández-Bernal betonte:

“Obwohl unser Modell nicht alle Details der Wolke perfekt abbildet, ist das Ergebnis bemerkenswert. Wir verfügen über viel weniger Informationen zur Marsatmosphäre als zur Erdatmosphäre, daher ist die Nachbildung der langen Wolke ein bedeutender Erfolg für unser Modell.”

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Quellen: n-tv

Dieser Text wurde mit Hilfe von künstlicher Intelligenz in Zusammenarbeit mit unserer Redaktion erstellt.