Mysteriöse Riesenwolke: Forscher lösen rätselhaftes Mars-Phänomen

„Völlig unerwartet“

Forscher lösen rätselhaftes Mars-Phänomen

Über einem Marsvulkan bildet sich jeden Morgen eine bis zu 1.800 Kilometer lange Wolke. Jetzt ist klar: Dahinter steckt ein Vorgang, den Forscher bislang nur aus Lehrbüchern kannten.

Wissenschaftler haben auf dem Mars einen Vorgang nachgewiesen, der bislang noch nie in der Atmosphäre eines Planeten beobachtet wurde. Das teilte die Europäische Weltraumorganisation Esa mit. Grundlage ist eine Studie im Fachjournal „Nature Geoscience“.

Es geht um eine auffällige Wolke, die sich regelmäßig über einem gewaltigen Vulkan des Roten Planeten bildet. Mithilfe der Raumsonde „Mars Express“ und eines detaillierten Wettermodells konnten Forscher nun erklären, wie die Wolke entsteht.

Die sogenannte „Arsia Mons Elongated Cloud“ (AMEC) bildet sich jedes Frühjahr und jeden Sommer auf der Südhalbkugel des Mars. Sie entsteht über dem Vulkan Arsia Mons, der rund 20 Kilometer hoch ist. Die weiße Wolke aus Wassereis kann eine Länge von bis zu 1.800 Kilometern erreichen. Das sei „fast doppelt so lang wie Großbritannien“, schreibt die Esa.

Jeden Morgen entsteht die Wolke aufs Neue. Sie wächst, verblasst und löst sich schließlich wieder auf. „Mars Express“ nahm sie 2018 erstmals auf und beobachtet sie seitdem regelmäßig.

Als die Forscher die Entstehung der Wolke am Computer nachbilden wollten, stimmten die Simulationen zunächst nicht mit den Beobachtungen überein. Erst als sie einen besonderen physikalischen Prozess in ihr Modell einbezogen, entstand die Wolke auch dort so, wie sie tatsächlich auf dem Mars zu sehen ist.

Normalerweise bilden sich Wolken, wenn feuchte Luft abkühlt und Wasserdampf zu Tröpfchen oder Eiskristallen wird. Dafür sind in der Regel winzige Teilchen nötig, an denen sich der Wasserdampf anlagern kann. Auf der Erde sind das beispielsweise Salz, Pollen oder Ruß, auf dem Mars vor allem Staub. Fachleute sprechen von heterogener Keimbildung.

Bei der Marswolke läuft der Prozess jedoch anders ab: Der Wasserdampf gefriert direkt zu Eiskristallen, ohne dass solche Teilchen nötig sind. Diesen Vorgang bezeichnen Forscher als homogene Keimbildung.

Laut Jorge Hernández-Bernal, dem Hauptautor der Studie, wird dieser Prozess zwar in Lehrbüchern beschrieben. Er galt bislang jedoch als rein theoretisch. „Wir haben das noch nie zuvor in einer Planetenatmosphäre beobachtet“, so der Forscher. Das sei „völlig unerwartet“ gewesen.

Damit die homogene Keimbildung einsetzen kann, müssen außergewöhnliche Bedingungen herrschen. Erforderlich ist eine extrem hohe relative Luftfeuchtigkeit – mehr als 100.000-mal höher als auf der Erde.

Am Arsia Mons kommen nach Angaben der Forscher die dünne Marsatmosphäre und die enorme Höhe des Vulkans zusammen. Strömt Wind an dem Berg vorbei, löst dessen Form eine kräftige Welle aus. Sie hebt feuchte Luftpakete innerhalb weniger Minuten mehrere Kilometer in die Höhe.