火星上空1000英里长的云，可能来自一种从未被观测到的物理过程

每天清晨，火星的春夏季节里，一朵又薄又极长的云会准时出现，随后又消失不见。这缕云丝出现在阿尔西亚山（Arsia Mons）附近，逐渐拉长，直到超过 1000英里 ——大约相当于纽约到堪萨斯城的直线距离——然后消散。这样的循环会持续好几个月。 自2018年由探测器首次记录以来，科学家一直没能为这朵云的存在找到合理解释。它常被称为阿尔西亚山 elongated cloud（AMEC，阿尔西亚山拉长云）。现在，情况有了变化：研究人员首次成功模拟出这朵云的形成过程，结果提示，它可能由一种从未在任何行星大气中被直接观测到的物理过程驱动。 “我们发现，必须引入一些‘异域物理’……这些物理内容虽然写在教科书里，但一直被视为理论上的东西，通常被认为不会在自然界发生。它此前当然也没有被看到实际发生。”研究第一作者、巴黎索邦大学行星科学家豪尔赫·埃尔南德斯-贝尔纳尔（Jorge Hernández-Bernal）在一份新闻稿中说，“一旦我们在模拟中加入这套物理机制，AMEC就正如我们希望的那样出现了。” 在地球上，云通常在水汽借助微小颗粒（如尘埃或盐粒）形成水滴或冰晶时出现。这项发表于《自然·地球科学》（Nature Geoscience）的新研究则提出，AMEC可能通过所谓的 均质核化 形成——水汽不需要任何碎屑帮忙，自己直接变成冰晶。 “这有点像 condensation 的水滴出现在房间正中央，而不是出现在窗户上，”埃尔南德斯-贝尔纳尔解释说，“这完全出乎意料。” 这一现象需要极端条件： 10分钟内温度骤降30摄氏度 ，以及很高的相对湿度。阿尔西亚山也扮演着关键角色。当气流撞上这座 65000英尺高 的火山，会形成一道强大的波，在几分钟内把湿润空气抛送到高层大气中。 科学家此前推测，类似现象可能发生在其他行星的高层大气中，包括金星甚至地球，但从未被观测到。考虑到这一现象所需的极端空气湿度——比地球上测到的任何数值都高出 10万倍以上 ——没被看到也不算太意外。 在这次建模之前，人们也不知道火星上存在这样的湿度水平。“我们对火星大气的了解远不如对地球大气那么多，所以能把AMEC还原到这个程度，是一个很大的成功，”埃尔南德斯-贝尔纳尔说，并补充道，“这个结果很了不起。” 换句话说，这朵云的奇特之处不在于它长，而在于它可能是一种“教科书里有、自然界没见过”的物理过程在火星上留下的痕迹。研究人员的模拟给出了一个自洽的解释，但这是否就是火星大气中真实发生的机制，仍有待更多观测去检验。 特别