Исследователи смогли воспроизвести необычное облако над марсианским вулканом Арсия только после того, как разрешили в модели гомогенную нуклеацию льда — превращение водяного пара в кристаллы без пылинок или других частиц-зародышей. Работа опубликована 7 октября в Nature Geoscience; для сравнения с расчётами авторы использовали снимки камер VMC, HRSC и спектрометра OMEGA аппарата Mars Express.

Вытянутое облако Арсии возникает примерно на высоте 45 км каждое утро в весенне-летний сезон южного полушария Марса и может растянуться на 1800 км. Обычная микрофизика, в которой лёд образуется на частицах пыли, не воспроизводила его длинный хвост. В новом расчёте волна, возникающая при обтекании 20-километрового вулкана, поднимает влажный воздух на несколько километров: за 800 секунд он охлаждается ниже 130 К, а перенасыщение водяным паром достигает порядка 100 000.

После добавления гомогенной нуклеации модель получила облако с оптической толщиной около 0,4 и частицами примерно 0,25 микрометра — эти параметры согласуются с наблюдениями. Расчёт также воспроизвёл сужение головной части и последующий отрыв хвоста. Это косвенное свидетельство редкого процесса, а не прямое наблюдение того, как возникают отдельные кристаллы.

Совпадение пока не полное: смоделированное облако на 30–50% уже наблюдаемого, появляется примерно на полтора часа позже, а до отрыва вырастает лишь до четверти реальной длины. Результат также зависит от плохо измеренных параметров микрофизики при 120–140 К; количество мельчайшей марсианской пыли в нужный сезон напрямую не известно. Поэтому исследование показывает правдоподобный механизм облака Арсии, но не закрывает вопрос окончательно.