Ученые нашли аномалию в мантии Марса: одна сторона планеты «горячее»

Юг горячее севера на сотни градусов

Ученые выявили значительное тепловое неравенство в недрах Марса. Мантия под южным полушарием планеты может быть на 200–400 °C выше по температуре, чем под северным, и частично находиться в расплавленном состоянии.

Исследователи проанализировали данные трех марсианских миссий NASA — Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter, собранные за десятилетия наблюдений. Благодаря небольшим изменениям в скоростях космических аппаратов ученые смогли с высокой точностью восстановить детали гравитационного поля Марса.

Для изучения внутреннего строения планеты исследователи использовали метод приливной томографии. Гравитационное воздействие Солнца варьируется по мере движения Марса по слегка вытянутой орбите, вызывая небольшие деформации планеты. По характеру этих изменений можно судить о структуре и физических свойствах ее глубоких слоев.

Выяснилось, что распространенное предположение о приблизительной сферической симметрии планетарных недр в отношении Марса не работает. Его внутренняя структура заметно отличается между северным и южным полушариями.

Это открытие особенно интересно в контексте давно известной поверхностной дихотомии Марса. Южное полушарие в основном состоит из древней, высокой и сильно кратерированной местности, в то время как север заняты более молодыми низменными равнинами. Теперь ученые получили доказательства того, что эта разница может уходить глубоко в мантию.

Тепловая аномалия может объяснить и некоторые другие характеристики Марса. Например, именно в южном полушарии были обнаружены выраженные магнитные аномалии в железосодержащих породах. Неравномерное тепловое состояние недр могло оказывать влияние на процессы, связанные с древним марсианским магнитным полем.

Полученные результаты также согласуются с данными, полученными с посадочного аппарата NASA InSight. Его сейсмические измерения показали, что волны в южных регионах затухают быстрее. Более горячая и частично расплавленная мантия может объяснить такое поведение.

Это открытие также имеет значение для понимания водной истории Марса. Процессы в недрах планеты влияли на формирование рельефа и крупных бассейнов, где в далеком прошлом могла существовать жидкая вода. Поэтому изучение мантии помогает ученым восстановить условия, которые когда-то могли быть благоприятными для жизни.

Причина температурной асимметрии пока остается неясной. Среди возможных объяснений рассматриваются последствия гигантского древнего столкновения, особенности конвекции марсианской мантии и наличие крупных геологических структур, мешающих эффективному отводу тепла из южных недр.