火星に存在する、長さ1,600キロメートルに及ぶ巨大な雲と、地球では観測されたことのない未知のメカニズム。

火星に存在する、非常に興味深い雲についてお話しします。その雲は長さ約1,600kmにもなり、最大で1,800km（火星の円周の約1/12）にまで伸びることがあります。ほぼ毎朝出現し、数時間後には完全に消滅します。

科学者たちは、この雲を「アルシア・モンズ延長雲（Arsia Mons Elongated Cloud、略称AMEC）」と呼んでいます。これは、高さ約20kmの休火山であるアルシア・モンズの頂上付近、火星の南極に近いタルシス地方に形成されるためです。欧州宇宙機関（ESA）の火星探査機「マーズ・エクスプレス」が2018年からこの雲を観測しており、それ以来、その形成メカニズムを再現するシミュレーションは成功していません。

形状から判断すると、AMECは地形雲であると考えられます。強い風が、アルシア・モンズのような高い山を越える際に、水蒸気を持ち上げ、ジブラルタル海峡の岩壁付近に時々発生する「レバンテ雲」に似た現象です。しかし、重要な点は、地球とは異なるメカニズムが働いている可能性があることです。地球の大気中では、雲は通常、異種核凝結によって形成されます。つまり、水蒸気が水蒸気ではなく、塵、塩、花粉、またはすすの粒子などの「核」の周りに凝結して氷になるのです。火星の大気には多くの塵が存在するにもかかわらず、AMECの形成にはこのプロセスが関与していないようです。

「ネイチャー・ジオサイエンス」誌に2023年10月7日に掲載された論文で、スペインのバスク大学に所属する惑星科学者のホルヘ・エルナンデス＝ベルナル氏らの研究グループは、AMECの水蒸気が、いかなる「核」も必要とせずに、直接氷の粒子に変化すると考えています。彼らはこれを「同種核凝結」と呼び、これはどの惑星の大気でもこれまで確認されたことのない現象です。このメカニズムを火星の大気モデルに組み込むことで、彼らはAMECの特性を正確に再現することに成功しました。

この現象が発生するためには、非常に特殊な条件が必要です。アルシア・モンズの斜面を吹き付ける風は、エベレストの頂上よりも高い場所にあり、非常に速い速度で空気を持ち上げます。その結果、温度はわずか10分で最大30℃も低下する可能性があります。水蒸気は、大気中から供給されるものと、山の頂上を覆う厚い霜から蒸発するものがあると考えられます。

この物語の中で最も興味深いのは、一見「常識に反する」現象が、人々に従来の気象学の原則を見直させ、新たな解決策を模索させるという点です。また、「マーズ・エクスプレス」は、昼間にアルシア・モンズの頂上を観測できる数少ない探査機の一つであり、そのデータがこの発見の鍵となっています。

出典：VnExpress