Una cinta blanca de mil kilómetros a 45 km de altura: ni una partícula de polvo en el aire enrarecido
En un día de invierno, al hervir agua en la cocina, el vapor asciende denso en el aire; al abrir la puerta del baño tras una ducha caliente, el espejo queda cubierto por una capa blanquecina de vaho. Estas masas de vapor nunca toman forma en el vacío más absoluto. Cada diminuta gota de agua requiere un punto de apoyo: una partícula microscópica de polvo en suspensión o un grano de sal marina. Si hirviéramos agua en un aire ultrafiltrado y desprovisto por completo de impurezas, el vapor simplemente se dispersaría de forma invisible, sin dejar tras de sí el menor rastro de humo blanco.
Sin embargo, a cientos de millones de kilómetros de distancia, en Marte, la naturaleza ofrece un espectáculo que desafía el sentido común terrestre. La sonda Mars Express de la Agencia Espacial Europea (ESA) lleva años registrando un fenómeno desconcertante: cada año, coincidiendo con el cambio de primavera a verano en el hemisferio sur marciano, emerge con puntualidad matemática una alargada nube blanca sobre el volcán Arsia Mons, situado a 9 grados de latitud sur. Los científicos la denominan nube alargada de Arsia Mons (Arsia Mons Elongated Cloud, o AMEC).
Su longitud alcanza nada menos que 1.800 kilómetros, una distancia comparable al trayecto en línea recta de Madrid a Berlín, o a colocar cuatro Grandes Cañones del Colorado uno detrás de otro. Esta gigantesca formación se eleva a más de 45 kilómetros sobre la superficie de Marte, el triple de la altitud de crucero de los aviones comerciales de pasajeros. A esa cota, la atmósfera marciana es tan tenue que roza el vacío, careciendo por completo de las condiciones habituales para la génesis de nubes en la Tierra.
Figura: La nube alargada de Arsia Mons captada por la sonda Mars Express. Fuente: Science News (colaboración ESA / GCP / UPV / EHU).
La colosal nube se alza cada mañana sobre las laderas del volcán, viaja hacia el oeste impulsada por vientos huracanados y se extiende más de mil kilómetros en cuestión de pocas horas. Hacia el mediodía, al aumentar las temperaturas, se disipa con la misma rapidez, para renacer al amanecer siguiente en el mismo punto exacto. A 45 kilómetros de altitud, el polvo mineral hace mucho que se ha asentado por gravedad. Sin partículas sólidas que actúen de andamio, ¿cómo logra formarse una nube de casi dos mil kilómetros?
El vapor terrestre necesita un bastón para condensarse: el papel de los núcleos de condensación
Para desentrañar el misterio es necesario comprender primero cómo se forman las nubes en nuestro planeta. Los libros de texto de secundaria explican que el vapor de agua se condensa en gotas líquidas al enfriarse. No obstante, a escala molecular, la barrera energética para que moléculas aisladas de agua se agrupen espontáneamente en embriones de hielo es gigantesca. Cuando dos moléculas de agua aisladas colisionan en el aire, suelen rebotar entre sí como bolas de billar, incapaces de cristalizar por sí solas.
La atmósfera terrestre solventa este dilema recurriendo a colaboradores externos: las partículas de polvo, los aerosoles marinos y el hollín actúan como núcleos de condensación (pequeñas partículas sobre las que el vapor de agua se adhiere y condensa para formar gotas o cristales de hielo). Las moléculas de vapor se adhieren a la superficie sólida, del mismo modo que un escalador afianza el pie en un saliente de la roca. En física, este proceso de formación de nubes mediado por impurezas externas se conoce como nucleación heterogénea (el proceso físico habitual en el que el vapor condensa sobre la superficie de partículas ajenas).
En cada centímetro cúbico del aire que respiramos flotan decenas de miles de partículas microscópicas. Para el vapor de agua, encontrar núcleos de condensación es trivial. Los cúmulos y estratos de la Tierra son, en esencia, incontables cristales de hielo y gotas de agua articulados en torno a motas de polvo. Durante décadas, los científicos planetarios extrapolaron este mismo principio a Marte.
Aunque el Planeta Rojo sufre colosales tormentas de arena, el polvo se concentra mayoritariamente en cotas bajas. A 45 kilómetros de altura, la presión atmosférica cae a una fracción minúscula de la terrestre y el polvo en suspensión ha decantado prácticamente por completo. Samuel Atwood, investigador del Centro Goddard de Vuelos Espaciales de la NASA, señala que la densidad de núcleos de condensación disponibles sobre Arsia Mons es prácticamente cero. Las fórmulas meteorológicas tradicionales caían por su base ante el primer supuesto.
Vientos intensos empujan aire húmedo a un volcán de 20.000 metros: la sobresaturación se dispara a 100.000 veces
Sin impurezas externas a las que aferrarse, las moléculas de agua tuvieron que arreglárselas solas. La clave definitiva del enigma reside en la descomunal topografía de Arsia Mons. Con cerca de 20 kilómetros de altitud sobre las llanuras circundantes —dos veces y media la altura del Everest—, este antiguo volcán extinto constituye una formidable barrera orográfica. Durante la primavera y el verano australes, una intensa corriente de vientos choca directamente contra su vertiente de barlovento.
El aire húmedo asciende a gran velocidad a lo largo de los 20 kilómetros de ladera, en un fenómeno que los meteorólogos denominan ascenso orográfico. A medida que la masa de aire se eleva, se expande y sufre un enfriamiento adiabático fulgurante. La temperatura cerca de la cima se desploma decenas de grados Celsius en cuestión de minutos, provocando una caída en picado de la capacidad del aire para retener vapor de agua.
Es entonces cuando la sobresaturación (el estado en el que la cantidad de vapor de agua excede con creces el límite teórico de saturación a una temperatura dada) experimenta un estallido descomunal. En la Tierra, en cuanto la humedad relativa supera el 101%, el exceso de vapor se precipita sobre el polvo formando nubes o niebla. Pero en la cumbre de Arsia Mons no hay polvo que capture la humedad; el vapor queda atrapado en el aire y la sobresaturación se dispara hasta alcanzar la asombrosa cifra de 100.000 veces.
Una sobresaturación de 100.000 veces representa un límite físico extraordinario. En la gélida atmósfera marciana, las moléculas de agua están tan abarrotadas que la frecuencia de colisiones frontales se multiplica exponencialmente. Cuando la fuerza termodinámica supera por completo la repulsión molecular, las moléculas de agua prescinden del polvo: sus propios enlaces de hidrógeno bastan para entrelazarse directamente y forjar cristales de hielo.
El fracaso de los modelos climáticos convencionales y la fórmula olvidada que predijo la nube real
Este proceso de congelación espontánea de las moléculas de agua sin intervención de impurezas se denomina nucleación homogénea (la cristalización pura en la que las moléculas se autoensamblan en hielo bajo condiciones de extrema sobresaturación). A lo largo del último siglo, los libros de texto la relegaron a una curiosidad meramente teórica. Es casi imposible encontrar una sobresaturación tan desmesurada en la naturaleza, por lo que la comunidad científica asumía que solo podía recrearse en toberas hipersónicas de laboratorio.
Para dar respuesta a la paradoja marciana, los investigadores Jorge Hernández-Bernal y François Forget, del Laboratorio de Meteorología Dinámica (LMD) de París, llevaron a cabo minuciosas simulaciones mediante el Modelo de Clima Global de Marte (GCM). El equipo integró en el código años de mediciones de campos de viento, temperaturas y radiación solar registradas por Mars Express.
En una primera fase, los investigadores emplearon los algoritmos estándar de nucleación heterogénea. Sin embargo, por más que ajustaran la velocidad del viento y las variables atmosféricas, mientras el código dependiera de núcleos de polvo, la nube simulada se fragmentaba a medio camino. El modelo era incapaz de generar una estructura continua de 1.800 kilómetros, dejando una evidente discrepancia frente a las imágenes de satélite.
Figura: Comparación entre las observaciones de Mars Express (A), los modelos tradicionales de nucleación heterogénea (B) y el nuevo modelo con nucleación homogénea (C). Fuente: Hernández-Bernal et al., Nature Geoscience 2026.
El equipo dio entonces un audaz paso adelante: implementaron en el código las ecuaciones de la nucleación homogénea. Al activar este mecanismo físico, el panorama cambió por completo. En la pantalla del ordenador, una nítida pluma blanca comenzó a extenderse a lo largo de la cresta volcánica, replicando con asombrosa fidelidad la altitud, la trayectoria de elongación y el ciclo diario de disipación captados por los orbitadores. El 7 de octubre de 2026, la investigación fue publicada formalmente en la prestigiosa revista Nature Geoscience.
Las nubes noctilucentes de la Tierra: una llamada a la reevaluación meteorológica
El hallazgo en Marte proyecta además importantes implicaciones sobre la ciencia atmosférica de nuestro propio planeta. En la mesosfera terrestre, a unos 80 kilómetros de altitud, durante los veranos polares pueden observarse unas etéreas formaciones de tonalidad azulada: las nubes noctilucentes (nubes tenues de hielo en la alta atmósfera polar que brillan reflejando la luz del sol bajo el horizonte).
Tradicionalmente se ha asumido que las nubes noctilucentes se forman exclusivamente alrededor de partículas de humo meteórico. Aunque algunos teóricos llegaron a plantear la hipótesis de la nucleación homogénea, la Tierra carecía de un entorno natural virgen de impurezas donde verificarla. La nube gigante de Arsia Mons se ha convertido así en un espejo cósmico indispensable para la física de la alta atmósfera.
El rigor científico exige, no obstante, cautela. Los autores reconocen ligeras discrepancias entre la simulación y las observaciones orbitales, lo que sugiere la presencia de perturbaciones dinámicas adicionales en la compleja circulación marciana. Atwood recuerda que la coincidencia de los modelos es un primer hito crucial, pero la confirmación definitiva requerirá que futuras misiones orbitales empleen espectrómetros capaces de medir in situ la microfísica de los cristales de hielo.
La nube alargada de Arsia Mons ha derribado un dogma meteorológico arraigado durante décadas. Demuestra que, bajo condiciones ambientales límite, el vapor de agua puede tejer mantos nubosos de miles de kilómetros sin necesidad de una sola mota de polvo que guíe su unión. Cuando vientos huracanados y volcanes de veinte kilómetros generan una sobresaturación de 100.000 veces, una ecuación relegada a los manuales teóricos cobra vida para trazar una resplandeciente línea blanca sobre el cielo de otro mundo.
Enlaces de referencia:
- Mars’ mysterious mountain cloud may form without dust specks — Science News
- Formation of the Arsia Mons Elongated Cloud on Mars through homogeneous ice nucleation — Nature Geoscience (DOI: 10.1038/s41561-026-02089-9)
- Homogeneous ice nucleation in the Martian atmosphere — arXiv (arXiv:2609.37259)
