Wissenschaftler haben das Rätsel um die „Arsia Mons Elongated Cloud“ (AMEC) auf dem Mars gelöst. Die riesige, täglich auftretende Wolke entsteht durch „exotische Physik, die bisher nur aus Lehrbüchern bekannt war.
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Das Phänomen der Arsia Mons Elongated Cloud
Jeden Frühling und Sommer in der südlichen Hemisphäre des Mars zeigt sich ein spektakuläres Schauspiel: Die Arsia Mons Elongated Cloud (AMEC) bildet sich fast täglich am frühen Morgen. Diese beeindruckende Wolkenformation entsteht im Windschatten des 12,5 Meilen (20 Kilometer) hohen Vulkans Arsia Mons. Sie erstreckt sich über eine Länge von bis zu 1.800 Kilometern – was etwa einem Zwölftel des Marsumfangs entspricht – und verschwindet im Laufe des Vormittags durch Verdunstung wieder. Die Sonde Mars Express der Europäischen Weltraumagentur (ESA) entdeckte die Wolke im Jahr 2018 und beobachtet sie seitdem regelmäßig während der Frühlings- und Sommermonate, wenn erhöhte Sonneneinstrahlung starke Oberflächenwinde auslöst.
Der Mars, der vierte Planet unseres Sonnensystems, ist eine kalte, staubige Wüstenwelt mit einer sehr dünnen Atmosphäre. Ein Tag auf dem Mars dauert etwas mehr als 24 Stunden, während ein Marsjahr 687 Erdtage umfasst. Die physikalischen Bedingungen auf dem Planeten – mit einer Schwerkraft von 3,721 m/s² und einem Radius von 2.106 Meilen – bilden den Rahmen für die atmosphärischen Prozesse, die die AMEC hervorbringen.
Homogene Keimbildung als physikalischer Schlüssel
Lange Zeit konnten herkömmliche meteorologische Modelle die Entstehung der AMEC nicht präzise reproduzieren. Für die AMEC scheint dieser Prozess jedoch nicht auszureichen. Das Forschungsteam um den Hauptautor Jorge Hernández-Bernal von der Sorbonne Université in Paris bezeichnete die Entdeckung als „vollkommen unerwartet“.”
Obwohl die Forscher zuvor vermutet hatten, dass ein solcher Prozess in der oberen Atmosphäre der Erde oder der Venus stattfinden könnte, wurde er dort bislang nicht beobachtet. Die Ergebnisse sind in der aktuellen Publikation „Homogeneous ice Nucleation from Water Vapour Suggested by Elongated Clouds on Mars“ in Nature Geoscience (2026) nachzulesen.”
Vulkaneinfluss und atmosphärische Dynamik
Die Simulationen basieren auf Daten von drei Kameras an Bord der Mars Express: der Visual Monitoring Camera (VMC), der High Resolution Stereo Camera (HRSC) und OMEGA. Wenn Winde auf den massiven Arsia Mons treffen, wird die feuchte Luft durch den Vulkan als starke Welle nach oben gedrückt. Dabei kühlen die Luftmassen innerhalb von nur 10 Minuten um etwa 30 Grad ab. Diese rapide Abkühlung lässt die relative Luftfeuchtigkeit sprunghaft auf das Maß ansteigen, das für die spontane, homogene Wolkenbildung ausreicht.
„Sobald wir diese Physik in unsere Simulationen einbezogen hatten, entstand die AMEC genau so, wie wir es gehofft hatten“, so die Forscher. Da unser Wissen über die Marsatmosphäre bei weitem nicht so detailliert ist wie das über die Erde, wird die erfolgreiche Reproduktion der Wolke durch das meteorologische Modell als bedeutender Erfolg gewertet. Die nun veröffentlichten HRSC-Aufnahmen zeigen die AMEC in einer bisher unerreichten Detailtiefe.”
Bedeutung für die Erforschung anderer Planeten
Die Arbeit von Hernández-Bernal et al. unterstreicht, dass die Bedingungen auf dem Mars komplexer sind als bisher angenommen. Die Untersuchung stützt sich auf eine Vielzahl vorangegangener wissenschaftlicher Arbeiten zur Mikrophysik von Wolken und Mars-Atmosphärenmodellen, darunter Forschungsergebnisse von Autoren wie Salzmann, Wilms sowie Plane, Gumbel und Kalogerakis. Durch die Kombination von Mars Express-Beobachtungen und einem hochmodernen meteorologischen Modell konnte nachgewiesen werden, dass die Luftfeuchtigkeit auf dem Mars extreme Werte erreichen kann, die zur Bildung dieser „exotischenWolken führen.
Diese Erkenntnisse verdeutlichen, dass der Mars, obwohl er oft als „fast toter“, kalter Wüstenplanet beschrieben wird, ein dynamischer Ort mit ausgeprägten Jahreszeiten, Canyons und einer aktiven atmosphärischen Geschichte ist. Die Entdeckung der AMEC-Physik markiert einen wichtigen Schritt, um zu verstehen, wie Wasserdampf unter extremen Bedingungen in planetaren Atmosphären interagiert.”
