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La nube di Arsia Mons sfida le idee su come si formano le nuvole
La nube allungata di Arsia Mons può estendersi per circa 1.800 km: le simulazioni suggeriscono che parte della sua coda si formi senza polvere. Il fenomeno ricompare all’alba durante la primavera e l’estate dell’emisfero sud marziano, per poi svanire nel giro di poche ore.
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Key takeaways
- La nube allungata di Arsia Mons può estendersi per circa 1.800 km: le simulazioni suggeriscono che parte della sua coda si formi senza polvere.
- Il fenomeno ricompare all’alba durante la primavera e l’estate dell’emisfero sud marziano, per poi svanire nel giro di poche ore.
- La nucleazione omogenea è una spiegazione proposta dai modelli, non un processo osservato direttamente mentre avviene.
AI Prompt
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La nube allungata di Arsia Mons può estendersi per circa 1.800 chilometri verso ovest prima di svanire nel corso della mattinata. Una ricerca che combina osservazioni della sonda Mars Express dell’Agenzia spaziale europea (ESA) con una simulazione meteorologica di Marte suggerisce che la sua lunga coda potrebbe formarsi, almeno in parte, attraverso la nucleazione omogenea: il vapore acqueo si trasforma direttamente in ghiaccio, senza appoggiarsi prima a polvere o ad altre particelle. Aggiungere questo processo al modello ha permesso di riprodurre meglio la coda, ma non equivale ad aver osservato direttamente la formazione dei cristalli. 10
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Come può formarsi ghiaccio senza polvere
Sulla Terra, e secondo le spiegazioni tradizionali anche nelle nubi marziane, il ghiaccio o le goccioline si formano di solito attorno a particelle già presenti nell’aria, come polvere o aerosol. Questo processo è detto nucleazione eterogenea: le particelle forniscono una sorta di punto di partenza. I modelli basati solo su questo meccanismo non riuscivano però a riprodurre la lunga coda della nube di Arsia Mons. Inserendo la nucleazione omogenea, il risultato della simulazione è diventato più simile a quello osservato. 10
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La spiegazione proposta dipende da condizioni atmosferiche estreme. I venti che incontrano Arsia Mons, un vulcano alto circa 20 chilometri, possono generare onde atmosferiche e sollevare aria umida di diversi chilometri in pochi minuti. Durante la rapida salita, l’aria si raffredda: nelle condizioni considerate dallo studio, la temperatura scende di circa 30 °C in 10 minuti. 4
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A circa 45 chilometri di quota, dove la polvere è scarsa, il modello produce una sovrasaturazione eccezionale: l’aria contiene molto più vapore acqueo di quanto corrisponderebbe alle normali condizioni di saturazione. In una simulazione, valori di questa intensità rendono plausibile la formazione di ghiaccio senza particelle che facciano da nucleo. Si tratta di condizioni calcolate dal modello, non di misure dirette dei singoli cristalli nella nube. 11
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Una nube che si lascia vedere soprattutto al mattino
La nube ricompare durante la primavera e l’estate dell’emisfero meridionale di Marte. Comincia a crescere prima dell’alba sulle pendici occidentali di Arsia Mons, si allunga verso ovest e poi svanisce in poche ore, quando l’atmosfera mattutina si riscalda. La sua breve finestra di visibilità aiuta a capire perché sia rimasta a lungo poco notata: le osservazioni fatte in altri momenti della giornata possono non coglierla. 5
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Mars Express l’ha portata all’attenzione nel 2018. In seguito, i ricercatori hanno riconosciuto la stessa nube anche in immagini d’archivio della missione Viking 2 della NASA, risalenti agli anni Settanta. La possibilità di osservarla nelle ore del mattino è stata importante per documentare un fenomeno così fugace. 5
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Una spiegazione promettente, non definitiva
La nucleazione omogenea permette al modello di riprodurre meglio la coda allungata, ma non tutte le caratteristiche osservate. Servono altre osservazioni e ulteriori perfezionamenti della simulazione per verificare quanto bene il processo spieghi l’intero ciclo di vita della nube. 10
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Secondo la copertura dello studio, la nucleazione omogenea era stata ipotizzata per le atmosfere di Terra e Venere, ma non era mai stata osservata in un’atmosfera planetaria. Se ulteriori ricerche confermeranno il ruolo di questo meccanismo su Marte, sarà un indizio che i modelli delle nubi su altri mondi devono contemplare anche la formazione di ghiaccio senza polvere, quando le condizioni atmosferiche sono abbastanza estreme. 10
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La nucleazione omogenea è una spiegazione proposta dai modelli, non un processo osservato direttamente mentre avviene.
Sources
independent.co.ukMars's strangest cloud is even weirder than we thought, scientists say
esa.intMars's oddest cloud may be even odder than we thought - ESA
russpain.comMars cloud defies expectations with an extreme ice-forming process
meetingorganizer.copernicus.orgHomogeneous nucleation on Mars. An unexpected ...