Todas as manhãs, durante parte da primavera e do verão no hemisfério sul de Marte, uma longa faixa branca surge perto do vulcão Arsia Mons. A nuvem pode alcançar 1.800 quilômetros de comprimento antes de desaparecer. Cientistas já conheciam seu ciclo, mas os modelos convencionais não conseguiam reproduzir sua formação. Um novo estudo indica que a resposta pode estar em um mecanismo considerado improvável nas atmosferas planetárias.
Uma nuvem que cresce e desaparece em horas
Conhecida como nuvem alongada de Arsia Mons, a formação é composta por gelo de água. Embora pareça sair do vulcão, sua origem está relacionada à interação dos ventos com o relevo.
O acompanhamento de seu ciclo diário pela missão Mars Express mostrou que ela começa a crescer antes do nascer do Sol. Depois, avança para oeste durante aproximadamente duas horas e meia, com uma expansão superior a 600 quilômetros por hora.
Em sua maior extensão, pode atingir cerca de 150 quilômetros de largura. Mais tarde, a nuvem se desprende da região onde surgiu e continua sendo transportada pelos ventos, até evaporar com o aquecimento da manhã.
Esse comportamento ajuda a explicar por que foi difícil estudá-la. Muitas sondas observam a região durante a tarde, quando a formação já desapareceu. A órbita da Mars Express permite acompanhar o fenômeno nas primeiras horas do dia.
O problema estava na formação do gelo
Na explicação convencional, nuvens se formam quando o vapor de água produz gotículas ou cristais sobre pequenas partículas suspensas. Poeira, sal e outros materiais oferecem uma superfície para iniciar esse processo, chamado nucleação heterogênea.
Em Marte, a poeira costuma ser considerada essencial para a formação de nuvens de gelo. Entretanto, os modelos que utilizavam apenas esse mecanismo não reproduziam adequadamente as características da nuvem de Arsia Mons.
No novo estudo, publicado na Nature Geoscience, os pesquisadores incluíram outra possibilidade: a nucleação homogênea. Nesse processo, partículas de gelo surgem diretamente do vapor, sem precisar de um núcleo sólido preexistente.
A versão aberta da pesquisa descreve como essa mudança permitiu reproduzir as características particulares da formação marciana. O resultado fornece evidências de que o mecanismo pode ocorrer em condições atmosféricas reais.
O vulcão cria condições extremas
A hipótese depende da combinação entre a atmosfera rarefeita de Marte e o enorme relevo de Arsia Mons. Quando o vento encontra o vulcão, pode gerar uma onda atmosférica que eleva rapidamente parcelas de ar úmido.
Segundo a explicação apresentada pela Agência Espacial Europeia, o modelo indica uma queda de aproximadamente 30 graus na temperatura em apenas dez minutos. Esse resfriamento faz a umidade relativa aumentar intensamente, criando condições para o vapor formar gelo.
Isso não significa que Marte esteja coberto por uma atmosfera úmida como a terrestre. A umidade relativa depende também da temperatura: o ar extremamente frio pode atingir níveis elevados de supersaturação mesmo contendo pouca água.
A descoberta muda os modelos, não as leis da física
O processo não viola leis conhecidas. A nucleação homogênea já era prevista teoricamente, mas costumava ser descartada como uma explicação viável para nuvens em condições atmosféricas naturais.
Os pesquisadores também reconhecem que alguns detalhes da simulação ainda diferem das observações. Por isso, o resultado representa uma explicação promissora que poderá ser refinada com novos dados.
A importância vai além dessa faixa branca sobre Marte. Compreender quando mecanismos raros se tornam relevantes pode melhorar os modelos usados para estudar outras atmosferas, inclusive as de planetas fora do Sistema Solar.
