火星上有一条形状奇特的云，长度相当于四条大峡谷首尾相接。它每年在固定季节、固定地点、几乎固定时间出现，持续数月。研究人员在10月7日的《自然·地球科学》上报告，这条云可能压根不需要任何"起始材料"来当凝结核——一种叫均相成核的过程，此前被认为理论上成立、但不会在自然界真实发生。

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先说清楚这条云是什么。它叫阿尔西亚山 elongated cloud（Arsia Mons Elongated Cloud），是一缕水冰云，悬在火星一座火山斜坡上方约45公里高处。地球上常见的云，靠空气中漂浮的微小颗粒——尘埃或盐粒——当种子，水汽附着上去才能成云。但这套云物理似乎套不到这条火星云身上。

巴黎动力气象实验室（LMD）的天体物理学家弗朗索瓦·福尔热说，团队反复尝试，用采用标准云物理的计算机模型，就是复现不出这条云的形成过程，包括它那条长长的尾巴和每天准点出现的循环。

问题不在于火星缺尘埃——火星上尘埃多得是。关键在于，在稀薄的火星大气高处，能悬浮的成云尘埃颗粒很少。在该实验室完成这项研究的行为行星物理学家豪尔赫·埃尔南德斯-贝尔纳尔说，这些颗粒大概会互相聚团，最终沉降下去。于是，"没有种子也能成云"成了最有说服力的解释。

模型给出的机制是这样的：气流越过火山时，触发一团湿润空气迅速抬升；那个高度气压降低，气团膨胀，随之快速冷却。按模型的推算，冷却后的空气所含水分，比它所能容纳的多出10万倍。这些过量的水汽发生均相成核，迅速形成更稳定的冰晶。风把正在成形的云往外吹，拉出了它标志性的长条形状。

需要说明的是，这个模型并没有完美匹配卫星观测。但它抓住了关键的一点：导致冷空气团的那个现象，是如何像真实云一样一天接一天重复出现的。

没参与这项研究的大气与行星科学家塞缪尔·阿特伍德（任职于马里兰大学巴尔的摩县分校与位于格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心）说，这项研究令人意外，因为"在我们领域，均相成核通常被当作一个理论概念"。他对模型的评价是："他们讲的故事相当有说服力，但这只是看待它的一种视角。"他补充说，未来若有测量结果支持团队的发现，会带来更多确定性。埃尔南德斯-贝尔纳尔则表示，他计划通过检验其他解释来验证这项研究。

这项研究的意义还不止于火星。此前有研究提示，地球上中间层大气的成云颗粒可能来自流星烟尘，但也有少数研究认为均相成核可能在其中起作用。如今科学家在火星上提出了均相成核，埃尔南德斯-贝尔纳尔说，"也许会有更多人感兴趣，去地球上研究这件事"。

换句话说，一条火星云的成因，可能顺带把地球高层大气的云物理也重新摆上了桌面——只是目前，这仍然是一个等待更多测量来检验的模型解释。