В недрах Марса обнаружилась массивная «тепловая аномалия» — возможно, это результат древнего космического ДТП

Новые исследования недр Марса ещё раз показали, что Красная планета — это мир, состоящий из двух совершенно разных половин. В глубине южного полушария Марса температура на 400 °C выше, чем под северным полушарием, что лишь усугубляет противоречие между плоским севером и скалистыми южными возвышенностями этой планеты. По мнению учёных, это может пролить свет как на возможную в прошлом обитаемость Марса, так и на продолжительность его вулканической активности.

Астроном Александр Берн (Alexander Berne) и его команда изучили архивные данные трёх космических аппаратов NASA — Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter — чтобы выявить незначительные изменения в их орбитальной скорости, которые могли бы отражать вариации гравитационного поля Марса.

Изменения гравитационного поля, которые испытывали космические аппараты, существенно отличаются от того, что можно было бы ожидать, если бы внутреннее строение Марса было идеально сферически симметричным. Чтобы объяснить это различие, мантия под южным полушарием Марса должна быть на 200–400 °C теплее, чем мантия на севере.

Используя разработанную Берном методику «приливной томографии», которая также учитывает изменяющееся гравитационное влияние Солнца на Марс по мере движения планеты по эллиптической орбите, учёные смогли построить модель внутренней структуры и температуры Марса. «Учёные обычно предполагают, что внутренние структуры планетных тел в целом сферически симметричны, но это не обязательно так» , — отметил Берн.

Внутреннее строение Марса на юге заметно отличается от севера, а поверхность планеты асимметрична. Север Марса характеризуется низменностями, в то время как кора планеты на юге в среднем на 25 километров толще, чем на севере, и покрыта высокогорьями с многочисленными кратерами. Северные низменности, возможно, когда-то были дном большого океана. «Разница между севером и югом, которую мы наблюдаем, важна для понимания, поскольку она даёт информацию о процессах, которые могли повлиять на гидрологию Марса, включая образование бассейнов, которые могли содержать воду» , —пояснили учёные.

Более горячая южная мантия также может объяснить некоторые другие загадочные открытия на Марсе. Посадочный аппарат NASA InSight, завершивший свою миссию в декабре 2022 года, обнаружил, что сейсмические волны рассеиваются быстрее на юге, что можно объяснить более высокой температурой в этом регионе.

Сегодня на Марсе отсутствует глобальное магнитное поле, но более четырёх миллиардов лет назад оно существовало. Если восходящие потоки из более тёплой южной мантии нагрели кору сверх «температуры Кюри», при которой материалы теряют присущие им магнитные свойства и в них индуцируется остаточный магнетизм, это могло привести к образованию загадочных магнитных остатков в железосодержащих минералах.

Учёные полагают, что всё это результат древнего гигантского столкновения, произошедшего более четырёх миллиардов лет назад, а северные низменности на самом деле представляют собой огромный кратер. Это столкновение способствовало высвобождению большого количества внутреннего тепла, что позволило северной мантии остыть быстрее, чем южной. Согласно альтернативной теории, более толстая кора на юге могла оказаться эффективной «крышкой», предотвратившей утечку значительной части тепла из мантии.

По мнению Берна, метод приливной томографии можно использовать и для изучения других планет Солнечной системы, от Меркурия до крупных спутников Юпитера. «По мере получения большего количества гравиметрических данных мы можем определить трёхмерные особенности внутренней структуры планеты, — уверен Берн. — Эти выводы дают нам план для проектирования будущих миссий и научного исследования этих миров. Понимание внутренней структуры планетных тел помогает нам разгадать процессы, которые сформировали их образование и эволюцию».