मंगल पर 1,800 किमी लंबा बादल बिना धूल के बनने वाली बर्फ़ की ओर इशारा करता है

मंगल वर्ष के कुछ महीनों तक हर सुबह, आर्सिया मॉन्स ज्वालामुखी के किनारे से 1,800 किमी तक लंबी बर्फ की एक सफेद लकीर निकलती है, जो यूनाइटेड किंगडम की लंबाई से लगभग दोगुनी है। एक नए अध्ययन में पाया गया है कि इसे कंप्यूटर में दोबारा बनाने का एकमात्र तरीका यह है कि जलवाष्प को बिना किसी धूल के कण के सीधे बर्फ के क्रिस्टल में जमने दिया जाए। भौतिक विज्ञानी इसे समजात नाभिकन (homogeneous nucleation) कहते हैं, और अब तक यह केवल पाठ्यपुस्तकों में मौजूद था, किसी भी ऐसे आकाश में नहीं जिसे किसी ने देखा हो।

पृथ्वी पर लगभग हर बादल को एक बीज की ज़रूरत होती है। जलवाष्प नमक, कालिख, पराग या धूल के एक कण पर संघनित होता है, और उससे बूंद या बर्फ का क्रिस्टल बढ़ता है। मंगल पर ये बीज महीन धूल माने जाते हैं जो उसके पतले वायुमंडल में तैरती रहती है। आर्सिया मॉन्स एलॉन्गेटेड क्लाउड (Arsia Mons Elongated Cloud), जो ग्रह का सबसे आकर्षक बादल है, ऐसा प्रतीत होता है कि यह इस चरण को पूरी तरह से छोड़ देता है।

यह एक अजीबोगरीब बादल और एक ग्रह से परे मायने रखता है। वायुमंडलीय वैज्ञानिक पृथ्वी और अन्य दुनियाओं पर मौसम और जलवायु मॉडल इस धारणा पर बनाते हैं कि बादल कणों पर बनते हैं। एक प्राकृतिक मामला जहाँ ऐसा नहीं होता, इसका मतलब है कि उस धारणा का एक अपवाद है, और टीम का कहना है कि यह अपवाद पृथ्वी और शुक्र के सबसे ऊँचे, सबसे ठंडे बादलों पर भी लागू हो सकता है।

“अपने मॉडलिंग में AMEC बनाने के लिए, हमने पाया कि हमें कुछ विदेशी भौतिकी शामिल करने की आवश्यकता है… वह भौतिकी जो पाठ्यपुस्तकों में शामिल होने के बावजूद सैद्धांतिक मानी जाती है और आमतौर पर प्रकृति में होने वाली नहीं मानी जाती,” पेरिस में लेबोरेटॉयर डी मेटेरोलॉजी डायनेमिक (Laboratoire de Météorologie Dynamique) के जॉर्ज हर्नांडेज़-बर्नाल (Jorge Hernández-Bernal) ने कहा, जिन्होंने इस काम का नेतृत्व किया। “यह निश्चित रूप से पहले कभी क्रियाशील नहीं देखा गया था।”

एक बादल जो सूर्योदय के समय बनता है और घंटों पश्चिम की ओर दौड़ता है

आर्सिया मॉन्स लगभग 20 किमी ऊँचा एक ढाल ज्वालामुखी है, जो थार्सिस पठार पर तीन विशाल ज्वालामुखियों में सबसे दक्षिणी है। यह बादल किसी विस्फोट से नहीं निकलता। यह जल-बर्फ है, और यह सतह से लगभग 45 किमी ऊपर, ज्वालामुखी की पश्चिमी ढलान पर बनता है।

उसी समूह के पिछले अवलोकनों ने इसकी दैनिक दिनचर्या को समझ लिया था। बादल भोर से पहले बनना शुरू होता है, फिर लगभग ढाई घंटे तक लगभग 170 मीटर प्रति सेकंड की गति से पश्चिम की ओर फैलता है। जब यह बढ़ना बंद कर देता है, तो लंबी पूंछ ज्वालामुखी से अलग हो जाती है और दोपहर से पहले वाष्पित होने तक बहती रहती है। यह चक्र मंगल वर्ष के लगभग 80 दिनों तक हर सुबह दोहराया जाता है, दक्षिणी ग्रीष्म संक्रांति के आसपास, एक धूल भरे मौसम में जब उन अक्षांशों पर बादल अन्यथा दुर्लभ होते हैं।

यही समय है कि बादल इतने लंबे समय तक अस्पष्ट क्यों रहा। अधिकांश मंगल ऑर्बिटर दोपहर के बाद ग्रह को पार करते हैं, जब बादल पहले ही गायब हो चुका होता है। यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी (ESA) का ऑर्बिटर मार्स एक्सप्रेस (Mars Express) और एक्सोमार्स ट्रेस गैस ऑर्बिटर (ExoMars Trace Gas Orbiter) उन कुछ अंतरिक्ष यानों में से हैं जो सुबह के हिस्से को देख सकते हैं।

उन्होंने यह कैसे किया

पेरिस क्षेत्र की दो वायुमंडलीय प्रयोगशालाओं की टीम ने मंगल का एक उच्च-रिज़ॉल्यूशन मौसम मॉडल इस्तेमाल किया, जो पृथ्वी के लिए बने कोड वेदर रिसर्च एंड फोरकास्टिंग (Weather Research and Forecasting) सॉल्वर को मार्स प्लैनेटरी क्लाइमेट मॉडल (Mars Planetary Climate Model) की भौतिकी के साथ जोड़ता है। फिर उन्होंने इसके आउटपुट की तुलना मार्स एक्सप्रेस पर तीन उपकरणों की छवियों से की: विज़ुअल मॉनिटरिंग कैमरा (Visual Monitoring Camera), हाई रेज़ोल्यूशन स्टीरियो कैमरा (High Resolution Stereo Camera) और ओमेगा स्पेक्ट्रोमीटर (OMEGA spectrometer)।

मानक बादल भौतिकी के साथ चलाए जाने पर, जिसमें बर्फ केवल धूल पर बन सकती है, मॉडल विफल रहा। इसने सही हवाएँ तो उत्पन्न कीं, लेकिन लंबी, तेज पूंछ नहीं। लापता टुकड़ा एक मजबूत पर्वतीय लहर (mountain wave) था। जैसे ही हवा आर्सिया मॉन्स के ऊपर बहती है, ज्वालामुखी का विशाल आकार नम हवा के टुकड़ों को कुछ ही मिनटों में कई किलोमीटर ऊपर उठा देता है। ESA के अनुसार, हवा दस मिनट में लगभग 30 डिग्री तक ठंडी हो जाती है, और सापेक्ष आर्द्रता पृथ्वी पर रोजमर्रा की जिंदगी के स्तर से 100,000 गुना से अधिक बढ़ जाती है।

उस बिंदु पर हवा में इतनी अधिक अतिरिक्त वाष्प होती है कि वह अपने आप जम जाती है। एक बार जब शोधकर्ताओं ने मॉडल में समजात बर्फ नाभिकन (homogeneous ice nucleation) जोड़ दिया, तो बादल वहाँ दिखाई दिया जहाँ वह मंगल पर होता है, एक पूंछ विकसित हुई, छोड़ने से पहले संकरी हुई और बाद में सुबह अलग हुई, बिल्कुल वास्तविक बादल की तरह। पेपर के प्री-रिव्यू संस्करण में, टीम ने गणना की कि हवा के सबसे ठंडे हिस्से में इस तरह से प्रति घन सेंटीमीटर सैकड़ों बर्फ के कण बनते हैं। यह अतिरिक्त जलवाष्प को सोखने के लिए पर्याप्त है, इसलिए पूंछ स्थिर रहती है क्योंकि हवा इसे पश्चिम की ओर ले जाती है।

पृथ्वी के बादल ऐसा क्यों नहीं करते

भौतिकी नई नहीं है। नई बात यह है कि इसे काम करते देखा जा रहा है। जलवाष्प को बिना सहायता के जमने के लिए अत्यधिक अतिसंतृप्ति की आवश्यकता होती है, और पृथ्वी पर, उस बिंदु तक पहुँचने वाली हवा लगभग हमेशा पहले एक कण ढूंढ लेती है। यहाँ तक कि मध्यमंडल (mesosphere) में, जहाँ पृथ्वी के सबसे ऊँचे बादल गोधूलि में चमकते हैं, समजात नाभिकन पर केवल एक सैद्धांतिक संभावना के रूप में चर्चा की गई है। यही बात शुक्र के ऊपरी वायुमंडल पर भी लागू होती है।

मंगल एक ही स्थान पर सही मिश्रण प्रदान करता है। वायुमंडल पतला है और उस ऊँचाई पर अपेक्षाकृत कम धूल के कण ले जाता है, जबकि आर्सिया मॉन्स इतना ऊँचा है कि हिंसक, तेज उत्थान को मजबूर कर सके। “जलवाष्प बिना किसी मध्यवर्ती चरण के सीधे बर्फीले बादल कणों में बदल जाता है,” हर्नांडेज़-बर्नाल ने कहा। “यह एक कमरे के बीच में संघनन की बूंदों के प्रकट होने जैसा है, न कि खिड़की पर।”

कोलिन विल्सन (Colin Wilson), ESA के मार्स एक्सप्रेस परियोजना वैज्ञानिक ने कहा कि जांच ने “AMEC की खोज की, वर्षों तक इसका अनुसरण और निगरानी की, और अब इसके गठन के रहस्यों को उजागर करने में मदद कर रही है।”

यह क्या तय नहीं करता

सबूत एक मॉडल है जो तस्वीरों से मेल खाता है, न कि बर्फ के क्रिस्टल बनने का माप। किसी भी उपकरण ने बादल का नमूना नहीं लिया है, और आर्सिया मॉन्स से 45 किमी ऊपर कोई भी ऐसा नहीं कर सकता। लेखकों का अपना शब्दांकन इसे दर्शाता है: पेपर के शीर्षक में कहा गया है कि बादलों द्वारा समजात नाभिकन “सुझाया गया है”, और सारांश में कहा गया है कि परिणाम “दृढ़ता से सुझाव देता है” कि यह मंगल पर होता है।

मिलान भी अपूर्ण है। हर्नांडेज़-बर्नाल स्वीकार करते हैं कि मॉडल किए गए बादल के कुछ पहलू टिप्पणियों से बिल्कुल मेल नहीं खाते। सहकर्मी समीक्षा से पहले पोस्ट किए गए पेपर के संस्करण में, सिम्युलेटेड बादल वास्तविक बादल की तुलना में 30% से 50% संकरा था, लगभग डेढ़ घंटे देर से शुरू हुआ और अलग होने से पहले अपनी देखी गई लंबाई के केवल एक चौथाई तक पहुँचा। अंतिम, सहकर्मी-समीक्षित पाठ अभी तक स्वतंत्र रूप से उपलब्ध नहीं है, और लेखकों का कहना है कि इसमें आगे का विश्लेषण शामिल है।

सबसे मजबूत विकल्प बहुत महीन धूल की एक आबादी है, जो 100 नैनोमीटर से छोटे कण हैं। किसी ने भी यह नहीं मापा है कि उस मौसम में आर्सिया मॉन्स के ऊपर कितनी धूल तैरती है। टीम ने इसका परीक्षण किया और पाया कि यह महीन धूल मार्स एक्सप्रेस के उच्च-रिज़ॉल्यूशन कैमरे द्वारा देखी गई तेज, चमकीली पूंछ के बजाय व्यापक, फैली हुई धुंध पैदा करती है। हालाँकि, प्रत्यक्ष डेटा के बिना, यह विकल्प खारिज होने के बजाय कमजोर हो जाता है।

आर्सिया मॉन्स बादल के बारे में सामान्य प्रश्न

आर्सिया मॉन्स एलॉन्गेटेड क्लाउड क्या है?

यह एक जल-बर्फ का बादल है जो हर सुबह आर्सिया मॉन्स के पश्चिमी हिस्से पर बनता है, जो मंगल का 20 किमी ऊँचा ज्वालामुखी है। यह 1,800 किमी तक फैल सकता है और मंगल वर्ष के लगभग 80 दिनों तक, दक्षिणी ग्रीष्म संक्रांति के आसपास, प्रतिदिन दोहराता है।

क्या मंगल पर लंबा बादल एक ज्वालामुखी विस्फोट है?

नहीं। जब इसकी छवियाँ व्यापक रूप से प्रसारित हुईं, तो कई लोगों ने इसे एक धुआँधार समझ लिया, लेकिन आर्सिया मॉन्स फट नहीं रहा है। बादल जल-बर्फ से बना है, जो ज्वालामुखी के ऊपर बहने वाली हवाओं द्वारा आकार दिया जाता है।

समजात नाभिकन (homogeneous nucleation) क्या है?

यह धूल के कण या किसी अन्य कण के बिना, सीधे वाष्प से बर्फ या बूंदों का बनना है। इसके लिए अत्यधिक अतिसंतृप्ति की आवश्यकता होती है, इसलिए यह वास्तविक हवा में शायद ही संभव है। यह अध्ययन किसी ग्रहीय वायुमंडल में ऐसा होने का पहला मजबूत मामला है।

क्या पृथ्वी पर बादल इस तरह बनते हैं?

उनमें से लगभग सभी धूल, नमक या कालिख जैसे कणों पर बनते हैं। वैज्ञानिकों ने प्रस्तावित किया है कि पृथ्वी के मध्यमंडल में कुछ सबसे ऊँचे बादल उनके बिना बन सकते हैं, लेकिन किसी ने इसे नहीं देखा है। मंगल का परिणाम शोधकर्ताओं को फिर से देखने का एक कारण देता है।

आगे क्या होगा

यह अध्ययन 7 अक्टूबर, 2026 को नेचर जियोसाइंस (Nature Geoscience) में प्रकाशित हुआ। यह बादल दक्षिणी वसंत और गर्मियों के दौरान हर मंगल वर्ष लौटता है, और मार्स एक्सप्रेस और एक्सोमार्स ट्रेस गैस ऑर्बिटर उन कुछ अंतरिक्ष यानों में से हैं जो इसे भोर में देख सकते हैं। टीम का कहना है कि उसका अगला काम यह परीक्षण करेगा कि क्या समजात नाभिकन केवल आर्सिया मॉन्स के लिए अद्वितीय है या मंगल के अन्य बादलों में भी होता है, और क्या यह ग्रह के वैश्विक जल चक्र में कोई भूमिका निभाता है।

संदर्भ: 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

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