Rätsel um die riesige Morgenwolke am Mars-Vulkan Arsia Mons: Forscher finden eine neue Erklärung
Universum und Raumfahrt ·
Die bis zu 1.800 Kilometer lange Morgenwolke am Mars-Vulkan Arsia Mons entsteht wahrscheinlich, weil Wasserdampf dort direkt zu Eis gefriert, ganz ohne Staubkörnchen als Keim. Das legt eine Modellrechnung eines Teams um Jorge Hernández-Bernal nahe, erschienen am 7. Oktober 2026 in Nature Geoscience.
An der Westflanke des rund 20 Kilometer hohen Vulkans Arsia Mons auf dem Mars bildet sich bei Sonnenaufgang eine Wolke aus Wassereis in rund 45 Kilometern Höhe. Sie wächst etwa drei Stunden lang, löst sich vom Vulkan und wird bis zu 1.800 Kilometer lang, nach Angaben der ESA fast doppelt so lang wie Großbritannien. Vor dem Nachmittag ist sie verschwunden. Das wiederholt sich über mehrere Monate jeden Morgen, im Frühling und Sommer der Südhalbkugel. Fachleute nennen die Wolke Arsia Mons Elongated Cloud, kurz AMEC. Die ESA-Sonde Mars Express hat sie 2018 erstmals abgebildet.
Jorge Hernández-Bernal von der Sorbonne Université und dem CNRS in Paris hat mit Kollegen nun eine Erklärung vorgelegt: homogene Nukleation. Gemeint ist, dass Wasserdampf direkt zu Eis gefriert, ohne dass ein Staubkörnchen als Keim dient. Bisher galt dieser Vorgang in echten Atmosphären als praktisch bedeutungslos.
Im Modell lenkt Wind am Vulkan die Luft in sogenannten Schwerewellen nach oben. Das sind Wellen in der Atmosphäre, bei denen gehobene Luft von der Schwerkraft wieder zurückgezogen wird. Dabei fällt die Temperatur binnen etwa zehn Minuten um rund 30 Grad. Die Luft wird etwa 100.000-fach übersättigt, enthält also weit mehr Wasserdampf, als bei dieser Temperatur normalerweise gasförmig bleiben kann.
Nur mit homogener Nukleation ließ sich die Wolke samt ihrem langen Schweif im Mars-Wettermodell LMD nachbilden. Mit der üblichen Wolkenphysik gelang das nicht. Die Autoren sprechen vom ersten Hinweis auf homogene Nukleation von Wasserdampf in einer Planetenatmosphäre.
Es handelt sich um eine Modellrechnung, nicht um eine direkte Beobachtung des Gefrierens. Die Autoren schreiben selbst, ihre Ergebnisse legten die Erklärung nahe, bewiesen ist sie nicht. Auch die 100.000-fache Übersättigung ist ein Wert aus dem Modell, keine gemessene Luftfeuchte.
Die Wolke ist nicht neu. Sie ist seit 2018 bekannt und wurde schon 2020 ausführlich beschrieben, neu ist nur die Erklärung. Das bekannte ESA-Bild der Wolke stammt vom 24. Juni 2024 und ist keine aktuelle Aufnahme.