En septiembre de 2018, el investigador español Jorge Hernández Bernal detectó una anomalía en las imágenes de la sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA). Lo que inicialmente pareció una sombra en el cielo marciano, se reveló en 2020 como una gigantesca nube orográfica de aproximadamente 1.800 kilómetros de longitud y 150 de ancho, que se forma diariamente sobre el volcán Arsia Mons, de 20 kilómetros de altura, durante los meses de primavera. Este fenómeno, conocido como la Nube Alargada de Arsia Mons (AMEC), ha sido objeto de estudio durante años, pero hasta ahora carecía de una explicación física completa. Ahora, un estudio publicado en la revista Nature Geoscience por el equipo de Hernández Bernal, junto a investigadores de la Universidad de la Sorbona de París, ha resuelto este misterio con una revelación aún más sorprendente: la nube se forma mediante un proceso de "nucleación homogénea", un mecanismo que en la Tierra solo se ha logrado reproducir en laboratorios y que se consideraba teóricamente imposible en Marte debido a la baja humedad y la presencia de polvo.
La formación de la AMEC es un caso clásico de nube orográfica, donde el viento fluye al pasar por la escarpada topografía del volcán, generando una onda expansiva que eleva masas de aire húmedo varios kilómetros en cuestión de minutos. Sin embargo, el nuevo análisis detalla la microfísica detrás de este proceso. Según el estudio, el choque del viento enfría la atmósfera rápidamente, provocando un descenso de temperatura de 30 grados en solo 10 minutos y un aumento repentino de la humedad relativa. En estas condiciones de saturación extrema, el vapor de agua se congela espontáneamente, pasando directamente de estado gaseoso a sólido sin formar una fase líquida intermedia. "Este cambio de estado de vapor a hielo ocurre porque en Marte la presión atmosférica es tan baja que el agua sublima directamente de hielo a vapor sin pasar por el estado líquido", explica Hernández Bernal. A diferencia de las nubes terrestres, que suelen formarse por "nucleación heterogénea" y requieren la presencia de partículas como sal, polen o polvo para que el vapor se condense, la nube marciana se genera sin necesidad de estas semillas. "En Marte se creía que el factor clave era el polvo, pero el modelo muestra que esta nube se genera sin necesidad de nada de esto", recalca el investigador principal.
Esta descubrimiento rompe esquemas conceptuales previos. Ricardo Hueso, director del Grupo de Ciencias Planetarias de la UPV/EHU, señala que los resultados son llamativos porque demuestran que las nubes de agua en Marte pueden comportarse de manera muy diferente a las de la Tierra. "Las nubes estudiadas son muy compactas y brillantes, y su formación es por una condensación muy rápida homogénea con un aire muy frío casi sin polvo", afirma. Este hallazgo sugiere que la atmósfera de Marte, a pesar de su naturaleza polvorienta, permite procesos de nucleación homogénea en condiciones específicas de alta saturación y baja presión. Daniel Toledo, experto en ciencias planetarias del INTA, destaca que demostrar que un proceso microscópico y molecular de pequeña escala determina la morfología de una nube en una escala planetaria es un resultado relevante, ya que no se puede atribuir la formación de la nube únicamente a la dinámica macroscópica, sino que la microfísica juega un papel determinante.
Las implicaciones de este estudio son significativas para la comprensión de la atmósfera marciana. La pregunta que surge es si este proceso de nucleación homogénea es exclusivo de la AMEC o si ocurre en otras nubes y sitios en Marte, y si influye en el ciclo del agua del planeta. Para los científicos, este hallazgo no solo ilumina la física de las nubes en Marte, sino que también ofrece una perspectiva valiosa para comprender mejor la atmósfera terrestre, donde existen nubes alargadas y gigantescas en océanos o continentes, pero no producidas por un obstáculo concreto como una montaña. La capacidad de predecir la meteorología marciana se ve potenciada por la comprensión de estos mecanismos de formación, que anteriormente eran un misterio. En conclusión, la AMEC representa un caso único en la astronomía planetaria, donde la combinación de la topografía marciana y las condiciones atmosféricas específicas permite la observación de un proceso de nucleación homogénea, ampliando nuestro conocimiento sobre la física de las nubes en el universo.