Нови изследвания на вътрешността на Марс допълнително подчертават, че Червената планета е свят, изграден от две много различни половини.

Дълбоко в южното полукълбо на Марс температурата е с до 400 градуса по Целзий по-висока, отколкото под северното, което задълбочава мистерията на странната дихотомия между сплескания север на Червената планета и скалистите южни планини.

„Учените обикновено приемат, че вътрешността на планетарните тела е като цяло сферично симетрична, но това не е непременно вярно“, казва Александър Берн от Университета на Аризона. Той е водещ автор на нова изследователска работа, разкриваща откритието на странната южна гореща точка.

Берн и екипът му се върнаха назад и разгледаха архивни данни от три космически кораба на НАСА – Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter, – за да търсят фини промени в орбиталната им скорост, които биха могли да отразяват вариации в гравитационното поле на Марс. Използвайки техника, разработена от Берн, наречена „приливна томография“, която отчита и различното гравитационно влияние на Слънцето върху Марс, докато Червената планета се движи около елиптичната си орбита, той и екипът му успяха да изведат модел на вътрешната структура и температура на Марс.

Начинът, по който гравитационното поле, което различните космически кораби са изпитвали, се е променил с течение на времето и се различава съществено от това, което би се очаквало, ако вътрешността на Марс беше перфектно сферично симетрична. За да се обясни тази разлика, мантията под южното полукълбо на Марс трябва да е между 200 и 400 градуса по Целзий по-топла от мантията в северното полукълбо и всъщност е толкова топла, че все още може да е частично разтопена. Това би могло да има последици както за обитаемостта на Марс, така и за това колко дълго Марс е останал вулканично активен.

Може би не бива да се изненадваме, че вътрешността на Марс е различна на юг в сравнение със север, защото вече знаем, че повърхността му е асиметрична. Северната част на Марс се характеризира с низинни равнини, докато кората на планетата на юг е средно с 25 километра по-дебела и е покрита с кратеризирани планини. Северните низини може би някога са били дом на голям океан.

„Дихотомията, която виждаме между север и юг, е важна за разбиране, защото дава информация за процеси, които може да са повлияли на хидрологията на Марс, включително образуването на басейни, които може да са задържали вода“, обобщава Амирхосейн Багери от Калифорнийския технологичен институт, който е вторият автор на изследването.

По-горещата южна мантия би могла да обясни и някои други озадачаващи открития на Марс. Спускаемият апарат InSight на НАСА, който приключи мисията си през декември 2022 г. и който имаше сеизмометър на борда, установи, че сеизмичните вълни се разсейват по-бързо на юг, което може да се обясни с по-високата температура там. Освен това магнитните аномалии, открити в желязосъдържащи минерали на юг, сега имат повече смисъл.

Днес Марс няма глобално магнитно поле, но преди повече от четири милиарда години е имал такова. Ако издигането на магнитна вълна от по-топла южна мантия е нагрявало кората над „температурата на Кюри“, която е температурата, при която материалите губят присъщите си магнитни свойства и се индуцира всеки остатъчен магнетизъм в тях, това би могло да доведе до създаването на мистериозните магнитни остатъци в желязосъдържащите минерали.

„Разбирането на вътрешната структура на планетарните тела ни помага да разгадаем процесите, които са оформили тяхното формиране и еволюция“, продължава Берн, въпреки че произходът на разделението север-юг на Марс все още е неясен. Дори не е ясно дали повърхностните разлики имат същите причини като вътрешните.

Водещият претендент е, че всичко това е резултат от древен гигантски удар преди повече от четири милиарда години и че северните низини следователно всъщност са огромен ударен басейн. Чрез издълбаване на огромна дупка на север ударът би улеснил освобождаването на много вътрешна топлина, позволявайки на северната мантия да се охлади по-бързо от южната.

Алтернативно, по-дебелата кора на юг би могла да се окаже ефикасен капак, предотвратяващ изтичането на много топлина от мантията. Това всъщност може да бъде тествано – издигането на магма би спряло, когато се сблъска с дебелата, плътна кора, създавайки интрузии на стопилка под повърхността, които биха могли да бъдат заключени в гравитационни данни с по-висока резолюция.

Това са въпроси за бъдещи мисии, но техниката на приливната томография би могла да се използва и за други светове – от Меркурий до големите луни на Юпитер.

„С получаването на повече гравитационни данни можем да определим триизмерните сложности на вътрешната структура на планетата“, завършва Берн. „Тези заключения от своя страна ни дават план за проектиране на бъдещи мисии и научно изследване на тези светове.“

Снимка: Unsplash/NASA/Theophilus Britt Griswold

Виж още: Слънчевата кола на Aptera извлича на ден достатъчно енергия за до 60 км пробег