Hur fick den röda planeten alla sina moln? CU Boulder-forskare kan ha upptäckt hemligheten:lägg bara till meteorer.

Astronomer har länge observerat moln i Mars mellanatmosfär, som börjar cirka 18 miles (30 kilometer) över ytan, men har kämpat för att förklara hur de bildades.

Nu, en ny studie, som publiceras den 17 juni i tidskriften Naturgeovetenskap , undersöker dessa tråkiga ansamlingar och antyder att de har att tacka för sin existens till ett fenomen som kallas "meteorisk rök" - i huvudsak, det isiga dammet som skapas av rymdskräp som smäller in i planetens atmosfär.

Fynden är en bra påminnelse om att planeter och deras vädermönster inte är isolerade från solsystemen runt dem.

"Vi är vana vid att tänka på jorden, Mars och andra kroppar som dessa verkligen fristående planeter som bestämmer sina egna klimat, sa Victoria Hartwick, en doktorand vid Institutionen för atmosfäriska och havsvetenskaper (ATOC) och huvudförfattare till den nya studien. "Men klimatet är inte oberoende av det omgivande solsystemet."

Forskningen, som inkluderade medförfattarna Brian Toon vid CU Boulder och Nicholas Heavens vid Hampton University i Virginia, hänger på ett grundläggande faktum om moln:De kommer inte från ingenstans.

"Moln bildas inte bara av sig själva, sade Hartwick, också av Laboratory for Atmospheric and Space Physics vid CU Boulder. "De behöver något som de kan kondensera på."

På jorden, till exempel, lågt liggande moln börjar livet som små korn av havssalt eller damm som blåser högt upp i luften. Vattenmolekyler klumpar sig runt dessa partiklar, blir större och större tills de bildar de stora puffarna som du kan se från marken.

Men, så vitt forskarna kan säga, den sortens molnfrön finns inte i Mars mellanatmosfär, sa Hartwick. Och det var det som ledde henne och hennes kollegor till meteorer.

Hartwick förklarade att cirka två till tre ton rymdskräp kraschar in i Mars varje dag i genomsnitt. Och när de meteorerna rivs sönder i planetens atmosfär, de injicerar en enorm mängd damm i luften.

För att ta reda på om sådan rök skulle vara tillräckligt för att ge upphov till Mars mystiska moln, Hartwicks team vände sig till massiva datorsimuleringar som försöker efterlikna flödena och turbulensen i planetens atmosfär.

Och visst, när de inkluderade meteorer i sina beräkningar, moln dök upp.

"Vår modell kunde inte bilda moln på dessa höjder tidigare, " sa Hartwick. "Men nu, de är alla där, och de verkar vara på alla rätt ställen."

Idén kanske inte är så besynnerlig som den låter, tillade hon. Forskning har visat att liknande interplanetarisk schmutz kan hjälpa till att så moln nära jordens poler.

Men hon säger också att du inte ska förvänta dig att se gigantiska åskhuvuden bildas ovanför Mars yta någon gång snart. Molnen som hennes team studerade var mycket mer som bitar av sockervadd än de moln som jordbor är vana vid.

"Men bara för att de är tunna och du inte riktigt kan se dem betyder det inte att de inte kan påverka dynamiken i klimatet, " sa Hartwick.

Forskarnas simuleringar, till exempel, visade att mellanatmosfärens moln kan ha en stor inverkan på marsklimatet. Beroende på var laget tittade, dessa moln kan få temperaturer på höga höjder att svänga upp eller ner med så mycket som 18 grader Fahrenheit (10 grader Celsius).

Och den klimatpåverkan är vad som får Brian Toon, professor i ATOC, upphetsad. Han sa att lagets fynd om moderna Marsmoln också kan hjälpa till att avslöja planetens tidigare utveckling och hur den en gång lyckades stödja flytande vatten på dess yta.

"Fler och fler klimatmodeller finner att Mars uråldriga klimat, när floder strömmade över dess yta och livet kan ha uppstått, värmdes av höghöjdsmoln, " Sa Toon. "Det är troligt att denna upptäckt kommer att bli en viktig del av den idén för att värma upp Mars."