Nuvem de 1.800 km em Marte indica gelo que se forma sem poeira, algo nunca visto

Todas as manhãs, durante alguns meses do ano marciano, uma faixa branca de gelo de até 1.800 km de comprimento, quase o dobro da extensão do Reino Unido, se desprende da encosta do vulcão Arsia Mons. Um novo estudo descobriu que a única forma de recriá-la em um computador é deixar o vapor d’água congelar diretamente em cristais de gelo, sem nenhum grão de poeira para iniciar o processo. Os físicos chamam isso de nucleação homogênea e, até agora, ela existia nos livros didáticos, não em qualquer céu que alguém tivesse observado.

Quase toda nuvem na Terra precisa de uma semente. O vapor d’água se condensa sobre um grão de sal, fuligem, pólen ou poeira, e a gotícula ou o cristal de gelo cresce a partir daí. Em Marte, acredita-se que as sementes sejam a poeira fina que paira em sua atmosfera rarefeita. A Nuvem Alongada de Arsia Mons, a nuvem mais impressionante do planeta, parece pular essa etapa completamente.

Isso importa além de uma nuvem estranha em um planeta. Cientistas atmosféricos constroem modelos de clima e tempo, na Terra e em outros mundos, partindo do pressuposto de que as nuvens se formam em partículas. Um caso natural em que isso não acontece significa que essa suposição tem uma exceção, e a equipe diz que a exceção pode se aplicar também às nuvens mais altas e frias da Terra e de Vênus.

“Para criar a AMEC em nossa modelagem, descobrimos que precisávamos incluir uma física exótica… uma física que, embora presente nos livros didáticos, é tratada como teórica e geralmente considerada inexistente na natureza”, disse Jorge Hernández-Bernal, do Laboratoire de Météorologie Dynamique, em Paris, que liderou o trabalho. “Certamente nunca foi vista em ação antes.”

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

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

Observações anteriores do mesmo grupo reconstruíram sua rotina diária. A nuvem começa a se formar antes do amanhecer e se estende para oeste por cerca de duas horas e meia, a aproximadamente 170 metros por segundo. Quando para de crescer, a longa cauda se desprende do vulcão e deriva até evaporar, antes da tarde. O ciclo se repete todas as manhãs por cerca de 80 dias a cada ano marciano, em torno do solstício de verão do sul, em uma estação empoeirada em que as nuvens são escassas naquelas latitudes.

Esse timing é o motivo pelo qual a nuvem ficou sem explicação por tanto tempo. A maioria dos orbitadores de Marte cruza o planeta à tarde, quando a nuvem já se foi. A Mars Express, orbitadora da Agência Espacial Europeia, e a ExoMars Trace Gas Orbiter estão entre as poucas espaçonaves que conseguem observar o lado da manhã.

Como eles fizeram

A equipe, de dois laboratórios atmosféricos na região de Paris, usou um modelo meteorológico de alta resolução de Marte que combina o solver Weather Research and Forecasting, um código feito para a Terra, com a física do Mars Planetary Climate Model. Em seguida, compararam a saída com imagens de três instrumentos a bordo da Mars Express: a Visual Monitoring Camera, a High Resolution Stereo Camera e o espectrômetro OMEGA.

Rodado com física padrão de nuvens, em que o gelo só pode se formar em poeira, o modelo falhou. Produziu os ventos certos, mas não a cauda longa e nítida. A peça que faltava era uma forte onda de montanha. Quando o vento flui sobre Arsia Mons, o volume do vulcão eleva parcelas de ar úmido vários quilômetros em poucos minutos. Segundo a ESA, o ar esfria cerca de 30 graus em dez minutos, e a umidade relativa sobe a níveis mais de 100.000 vezes maiores que os da vida cotidiana na Terra.

Nesse ponto, o ar retém tanto vapor excedente que congela por conta própria. Quando os pesquisadores adicionaram a nucleação homogênea de gelo ao modelo, a nuvem apareceu onde ocorre em Marte, cresceu uma cauda, estreitou antes de soltar e se desprendeu mais tarde pela manhã, muito parecida com a real. Na versão pré-revisão do artigo, a equipe calculou que centenas de partículas de gelo por centímetro cúbico se formam dessa maneira no bolsão de ar mais frio. Isso é suficiente para absorver o excesso de vapor d’água, então a cauda permanece estável enquanto o vento a carrega para oeste.

Por que as nuvens da Terra não fazem isso

A física não é nova. O que é novo é vê-la em ação. O vapor d’água precisa de um grau extremo de supersaturação para congelar sem ajuda, e na Terra, o ar que atinge esse ponto quase sempre encontra uma partícula antes. Mesmo na mesosfera, onde as nuvens mais altas da Terra brilham ao entardecer, a nucleação homogênea tem sido discutida apenas como possibilidade teórica. O mesmo vale para a atmosfera superior de Vênus.

Marte oferece a combinação certa em um único ponto. A atmosfera é rarefeita e carrega relativamente poucas partículas de poeira naquela altitude, enquanto Arsia Mons é alto o suficiente para forçar uma elevação violenta e rápida. “O vapor d’água se transforma diretamente em partículas de nuvem de gelo, sem nenhuma etapa intermediária”, disse Hernández-Bernal. “É como se gotículas de condensação aparecessem no meio de uma sala, em vez de numa janela.”

Colin Wilson, cientista do projeto Mars Express da ESA, disse que a sonda “descobriu a AMEC, acompanhou-a e monitorou-a por anos, e agora está ajudando a revelar os segredos de sua formação”.

O que isso não resolve

A evidência é um modelo que corresponde às imagens, não uma medição de cristais de gelo se formando. Nenhum instrumento amostrou a nuvem, e nenhum poderia a 45 km acima de Arsia Mons. A própria redação dos autores reflete isso: o título do artigo diz que a nucleação homogênea é “sugerida” pelas nuvens, e o resumo diz que o resultado “sugere fortemente” que ela acontece em Marte.

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

A alternativa mais forte é uma população de poeira muito fina, partículas menores que 100 nanômetros. Ninguém mediu quanto dela flutua sobre Arsia Mons naquela estação. A equipe testou e descobriu que essa poeira mais fina produz neblinas amplas e difusas, em vez da cauda nítida e brilhante vista pela câmera de alta resolução da Mars Express. Sem dados diretos, porém, essa alternativa é enfraquecida, não descartada.

Perguntas comuns 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. Ela pode se estender por até 1.800 km e se repete diariamente por cerca de 80 dias a cada ano marciano, em torno do solstício de verão do sul.

A nuvem longa em Marte é uma erupção vulcânica?

Não. Quando imagens dela circularam amplamente, muitos a confundiram com uma pluma, 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 nucleação homogênea?

É a formação de gelo ou gotículas diretamente do vapor, sem um grão de poeira ou outra partícula para iniciar. Ela exige supersaturação extrema, por isso raramente é possível no ar real. Este estudo é o primeiro caso forte de sua ocorrência em uma atmosfera planetária.

As nuvens na Terra se formam dessa maneira?

Quase todas se formam em partículas como poeira, sal ou fuligem. Cientistas propuseram que algumas das nuvens mais altas na mesosfera da Terra possam se formar sem elas, mas ninguém observou isso. O resultado em Marte dá aos pesquisadores um motivo para olhar de novo.

O que vem a seguir

O estudo foi publicado na Nature Geoscience em 7 de outubro de 2026. A nuvem retorna todos os anos marcianos durante a primavera e o verão do sul, e a Mars Express e a ExoMars Trace Gas Orbiter continuam entre as poucas espaçonaves capazes de observá-la ao amanhecer. A equipe diz que seu próximo trabalho testará se a nucleação homogênea é exclusiva de Arsia Mons ou se ocorre em outras nuvens marcianas, e se desempenha algum papel no ciclo global de 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

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