ESA

火星に出現する白い雲の謎を解明するため、火星探査機と最先端の気象モデルを組み合わせた研究が行われた。

出現から蒸発のサイクルが毎朝起きる

その白い雲は、毎年春と夏、火星の南半球で起きる砂塵の季節に出現するという。

それは「アルシア・モンス細長雲（Arsia Mons Elongated Cloud：AMEC）」と呼ばれており、高さ20kmの「アルシア・モンス火山」の風下側に現れ、その後長く伸び、消滅を繰り返しているそうだ。

雲は水と氷で構成され、最大1800kmまで伸びた後、急速に蒸発。このサイクルは数カ月間、毎朝繰り返されるという。

そして今回、欧州宇宙機関（ESA）の火星探査機「マーズ・エクスプレス」と、火星気象モデルを組み合わせた研究により、非常に稀な現象であることが確認された。

理論上の物理法則で現象を再現

火星探査機「マーズ・エクスプレス」は、2018年に初めて「AMEC」を観測。以来、研究者は調査を進め、これが山地や丘陵地帯の地形によって作られる「地形性雲（orographic cloud）」であると突き止めた。

「地形性雲」は、火山や山などの険しい地形を風が通過する際に形成される雲の一種で、地球上でも観測できるという。

しかし、この雲がどのように発生するのかを正確にモデル化しようと試みたところ、シミュレーションでは現象を再現できなかったそうだ。

そこで研究者が、気象モデルに、これまで自然界では起こらないと考えられてきた、理論上の物理法則を取り入れてシミュレーションしたところ、「AMEC」が現れたという。

今まで観測されていない「均質核生成」

そもそも地球や他の惑星では、湿った空気が冷え、水蒸気が凝結して液滴や氷の結晶になることで雲が形成される、

このプロセスは通常、「不均質核生成（heterogeneous nucleation）」と呼ばれ、水蒸気が付着して凝結するための核となる「物質」、例えば塩、花粉、すす、塵などが大気中に存在する必要があるという。

しかし「AMEC」は、核となる物質を必要とせず、水蒸気が中間段階を経ずに直接、氷の雲の粒子に変化するそうだ。このプロセスは「均質核生成（homogeneous nucleation）」と呼ばれているが、これまで地球と金星の上層大気で起こる可能性が示唆されてきたものの、今まで一度も観測されていなかったという。

その理由として、「均質核生成」が起きるには、地球上で通常経験する湿度の10万倍以上という、極めて高い相対湿度レベルが必要になるからだ。

火星でも、ここまで高い湿度は観測されていなかったが、今回の研究により、火星の湿度が極端なレベルに達する可能性が、強く示唆されたという。（了）

出典元：ESA：Mars’s oddest cloud may be even odder than we thought(10/7)