Исследователи из Caltech и Университета Аризоны обнаружили, что глубоко под южным полушарием Марса скрывается крупная тепловая аномалия. По их оценке, южные недра планеты примерно на 200-400 градусов Цельсия теплее северных и частично расплавлены.
Работа опубликована в Nature. Команда под руководством Александра Берне использовала не снимки поверхности, а гравитационные данные, накопленные за десятилетия полетов трех марсианских аппаратов: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Небольшие изменения скорости этих зондов позволили уточнить гравитационное поле Марса и построить модель внутренней структуры планеты.
Метод называется приливной томографией. Солнце действует на Марс не одинаково в течение года, потому что орбита планеты немного вытянута, а ось вращения наклонена. Измеряя, как меняются связанные с этим гравитационные признаки, ученые получают информацию о том, что происходит под корой.
Открытие важно потому, что Марс давно известен резкой асимметрией поверхности. Южное полушарие выше, древнее и сильнее покрыто кратерами, тогда как северные равнины ниже и ровнее. Новая работа показывает, что различие может уходить глубже поверхности: южная мантия выглядит более горячей.
Такое распределение тепла может помочь объяснить несколько загадок Марса. В южном полушарии давно известны магнитные аномалии в железосодержащих минералах. Более горячая мантия в прошлом могла быть связана с условиями, при которых магнитное поле оставило разные следы на севере и юге. Кроме того, данные посадочного аппарата InSight показали, что сейсмические волны быстрее затухают на юге. Это тоже согласуется с более высокой температурой пород.
Причина аномалии пока не ясна. Авторы рассматривают несколько вариантов: крупное древнее столкновение, которое могло перераспределить тепло, конвекцию в южной мантии или мощные геологические структуры, удерживающие тепло под корой.
Для исследований пригодности Марса к жизни этот результат имеет отдельное значение. Температурная история недр связана с вулканизмом, водой, формированием бассейнов и долговременной эволюцией планеты. Чем точнее ученые понимают внутреннюю структуру Марса, тем лучше можно выбирать районы для будущих орбитальных и посадочных миссий.
