Nuvem de 1800 km em Marte aponta para gelo formado sem poeira, algo nunca observado

Todas as manhãs, durante alguns meses do ano marciano, uma faixa branca de gelo com até 1.800 km de comprimento — quase o dobro da extensão do Reino Unido — desprende-se da encosta do vulcão Arsia Mons. Um novo estudo conclui que a única forma de a recriar num computador é deixar o vapor de água congelar diretamente em cristais de gelo, sem qualquer partícula de poeira para iniciar o processo. Os físicos chamam a isto nucleação homogénea e, até agora, existia apenas nos manuais, não em qualquer céu que alguém tivesse observado.

Quase todas as nuvens na Terra precisam de uma semente. O vapor de água condensa-se num grão de sal, fuligem, pólen ou poeira, e a gotícula ou o cristal de gelo cresce a partir daí. Em Marte, pensa-se que as sementes são a poeira fina que flutua na sua atmosfera rarefeita. A Nuvem Alongada de Arsia Mons, a nuvem mais impressionante do planeta, parece saltar completamente esse passo.

Isto é relevante para além de uma nuvem estranha num planeta. Os cientistas atmosféricos constroem modelos meteorológicos e climáticos, na Terra e noutros mundos, partindo do princípio de que as nuvens se formam sobre partículas. Um caso natural em que tal não acontece significa que esse princípio tem uma exceção, e a equipa afirma que a exceção pode aplicar-se também às nuvens mais altas e frias da Terra e de Vénus.

«Para criar a AMEC na nossa modelação, descobrimos que precisávamos de incluir física exótica… física que, embora conste dos manuais, é tratada como teórica e geralmente se pensa que não acontece na Natureza», disse Jorge Hernández-Bernal, do Laboratoire de Météorologie Dynamique, em Paris, que liderou o trabalho. «Certamente que nunca tinha sido vista em ação antes.»

Uma nuvem que se forma ao nascer do sol e corre para oeste durante horas

Arsia Mons é um vulcão-escudo com cerca de 20 km de altura, o mais a sul dos três gigantes alinhados no planalto de Tharsis. A nuvem não provém de uma erupção. É gelo de água e forma-se cerca de 45 km acima da superfície, na encosta oeste do vulcão.

Observações anteriores do mesmo grupo reconstituíram a sua rotina diária. A nuvem começa a formar-se antes da aurora, estendendo-se depois para oeste durante cerca de duas horas e meia a aproximadamente 170 metros por segundo. Quando para de crescer, a longa cauda desprende-se do vulcão e deriva até se evaporar, antes da tarde. O ciclo repete-se todas as manhãs durante cerca de 80 dias de cada ano marciano, por volta do solstício de verão do hemisfério sul, numa estação poeirenta em que as nuvens são, de outra forma, escassas naquelas latitudes.

Esse timing é a razão pela qual a nuvem permaneceu inexplicada durante tanto tempo. A maioria dos orbitadores de Marte cruza o planeta à tarde, quando a nuvem já desapareceu. A Mars Express, orbitador da Agência Espacial Europeia, e o ExoMars Trace Gas Orbiter estão entre as poucas naves espaciais que conseguem observar o lado da manhã.

Como fizeram

A equipa, de dois laboratórios atmosféricos da região de Paris, utilizou um modelo meteorológico de alta resolução de Marte que acopla o resolvente Weather Research and Forecasting, um código criado para a Terra, com a física do Mars Planetary Climate Model. Depois, compararam os seus resultados com imagens de três instrumentos a bordo da Mars Express: a Visual Monitoring Camera, a High Resolution Stereo Camera e o espectrómetro OMEGA.

Executado com a física padrão das nuvens, em que o gelo só se pode formar sobre poeira, o modelo falhou. Produziu os ventos certos, mas não a cauda longa e nítida. A peça em falta era uma forte onda de montanha. À medida que o vento flui sobre Arsia Mons, a massa do vulcão eleva parcelas de ar húmido vários quilómetros em poucos minutos. Segundo a ESA, o ar arrefece cerca de 30 graus em dez minutos e a humidade relativa atinge níveis mais de 100.000 vezes superiores aos da vida quotidiana na Terra.

Nesse ponto, o ar contém tanto vapor em excesso que congela por si só. Assim que os investigadores adicionaram a nucleação homogénea de gelo ao modelo, a nuvem apareceu onde aparece em Marte, cresceu uma cauda, estreitou-se antes de se libertar e desprendeu-se mais tarde de manhã, de forma muito semelhante à real. Na versão do artigo anterior à revisão por pares, a equipa calculou que centenas de partículas de gelo por centímetro cúbico se formam desta forma na bolsa de ar mais fria. Isso é suficiente para absorver o excesso de vapor de água, pelo que a cauda se mantém estável enquanto o vento a transporta para oeste.

Porque é que as nuvens da Terra não fazem isto

A física não é nova. O que é novo é vê-la em ação. O vapor de água precisa de um grau extremo de sobressaturação para congelar sem ajuda e, na Terra, o ar que atinge esse ponto encontra quase sempre uma partícula primeiro. Mesmo na mesosfera, onde as nuvens mais altas da Terra brilham ao crepúsculo, a nucleação homogénea tem sido discutida apenas como uma possibilidade teórica. O mesmo se aplica à alta atmosfera de Vénus.

Marte oferece a combinação certa num único local. A atmosfera é rarefeita e transporta relativamente poucas partículas de poeira naquela altitude, enquanto Arsia Mons é suficientemente alto para forçar uma elevação violenta e rápida. «O vapor de água transforma-se diretamente em partículas de nuvem de gelo, sem qualquer passo intermédio», disse Hernández-Bernal. «É semelhante a gotículas de condensação a aparecerem no meio de uma sala, em vez de numa janela.»

Colin Wilson, cientista do projeto Mars Express da ESA, afirmou que a sonda «descobriu a AMEC, acompanhou-a e monitorizou-a durante anos, e está agora a ajudar a revelar os segredos da sua formação.»

O que não resolve

A evidência é um modelo que corresponde às imagens, não uma medição de cristais de gelo a formar-se. Nenhum instrumento amostrou a nuvem, e nenhum o poderia fazer a 45 km acima de Arsia Mons. As próprias palavras dos autores refletem isso: o título do artigo diz que a nucleação homogénea é «sugerida» pelas nuvens, e o resumo afirma que o resultado «sugere fortemente» que acontece em Marte.

A correspondência também não é perfeita. Hernández-Bernal reconhece que alguns aspetos da nuvem modelada não se ajustam exatamente às observações. Na versão do artigo publicada antes da revisão por pares, a nuvem simulada era 30% a 50% mais estreita do que a real, começava cerca de uma hora e meia atrasada e atingia apenas cerca de um quarto do comprimento observado antes de se desprender. O texto final revisto por pares ainda não está disponível gratuitamente, e os autores afirmam que inclui análises adicionais.

A alternativa mais forte é uma população de poeira muito fina, partículas com menos de 100 nanómetros. Ninguém mediu quanto flutua sobre Arsia Mons naquela estação. A equipa testou-a e descobriu que esta poeira mais fina produz nevoeiros amplos e difusos, em vez da cauda nítida e brilhante vista pela câmara de alta resolução da Mars Express. No entanto, sem dados diretos, essa alternativa fica enfraquecida, mas não descartada.

Perguntas frequentes sobre a nuvem de Arsia Mons

O que é a Nuvem Alongada de Arsia Mons?

É uma nuvem de gelo de água que se forma todas as manhãs no lado oeste de Arsia Mons, um vulcão de 20 km de altura em Marte. Pode estender-se até 1.800 km e repete-se diariamente durante cerca de 80 dias de cada ano marciano, por volta do solstício de verão do hemisfério sul.

A longa nuvem em Marte é uma erupção vulcânica?

Não. Quando as imagens circularam amplamente, muitos confundiram-na com uma pluma vulcânica, mas Arsia Mons não está em erupção. A nuvem é feita de gelo de água, moldada pelos ventos que fluem sobre o vulcão.

O que é a nucleação homogénea?

É a formação de gelo ou gotículas diretamente a partir do vapor, sem um grão de poeira ou outra partícula para iniciar o processo. Necessita de sobressaturação extrema, pelo que raramente é possível no ar real. Este estudo é o primeiro caso forte de que isso acontece numa atmosfera planetária.

As nuvens na Terra formam-se desta forma?

Quase todas se formam sobre partículas como poeira, sal ou fuligem. Os cientistas propuseram que algumas das nuvens mais altas na mesosfera terrestre se possam formar sem elas, mas ninguém o observou. O resultado de Marte dá aos investigadores uma razão para voltarem a olhar.

O que vem a seguir

O estudo foi publicado na Nature Geoscience a 7 de outubro de 2026. A nuvem regressa todos os anos marcianos durante a primavera e o verão do hemisfério sul, e a Mars Express e o ExoMars Trace Gas Orbiter continuam entre as poucas naves espaciais capazes de a observar ao amanhecer. A equipa afirma que o seu próximo trabalho testará se a nucleação homogénea é exclusiva de Arsia Mons ou se acontece noutras nuvens marcianas, e se desempenha algum papel no ciclo global da água do planeta.

Referência: Hernández-Bernal et al., «Homogeneous ice nucleation from water vapour suggested by elongated clouds on Mars», Nature Geoscience, 2026. DOI: 10.1038/s41561-026-02089-9

Etiquetas: astronomia, esa, marte, Arsia Mons, atmosferas planetárias, Mars Express