Марс оказался «горячее» с одной стороны: ученые обнаружили аномалию в мантии Красной планеты
Юг горячее севера на сотни градусов
Ученые обнаружили масштабную тепловую асимметрию в недрах Марса. Мантия под южным полушарием планеты может быть на 200–400 °C горячее, чем под северным, и частично находиться в расплавленном состоянии.
Изображение сгенерировано Gemini // Источник изображения: Gemini
Исследователи проанализировали данные трех марсианских миссий NASA — Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter, накопленные за десятилетия наблюдений. По небольшим изменениям скорости космических аппаратов ученые смогли с высокой точностью восстановить особенности гравитационного поля Марса.
Чтобы изучить внутреннее строение планеты, исследователи применили метод приливной томографии. Гравитационное воздействие Солнца меняется по мере движения Марса по слегка вытянутой орбите, вызывая небольшие деформации планеты. По характеру этих изменений можно судить о структуре и физических свойствах ее глубинных слоев.
Оказалось, что распространенное предположение о приблизительной сферической симметрии планетарных недр в случае Марса не работает. Его внутренняя структура заметно различается между северным и южным полушариями.
Это открытие особенно интересно на фоне давно известной поверхностной дихотомии Марса. Южное полушарие в основном представляет собой древнюю, высокую и сильно испещренную кратерами местность, а вот север заняли более молодые низменные равнины. Теперь ученые получили свидетельства того, что эта разница может уходить глубоко в мантию.
Тепловая аномалия способна объяснить и некоторые другие особенности Марса. Например, именно в южном полушарии обнаружены выраженные магнитные аномалии в железосодержащих породах. Неравномерное тепловое состояние недр могло влиять на процессы, связанные с древним марсианским магнитным полем.
Результаты также согласуются с наблюдениями посадочного аппарата NASA InSight. Его сейсмические измерения показали, что волны в южных областях затухают быстрее. Более горячая и частично расплавленная мантия может объяснить такое поведение.
Открытие важно и для понимания водной истории Марса. Процессы в недрах планеты влияли на формирование рельефа и крупных бассейнов, в которых в далеком прошлом могла существовать жидкая вода. Поэтому строение мантии помогает ученым восстанавливать условия, которые когда-то могли быть пригодными для жизни.
Причина температурной асимметрии пока остается неизвестной. Среди возможных объяснений рассматриваются последствия гигантского древнего столкновения, особенности конвекции марсианской мантии и существование крупных геологических структур, препятствующих эффективному отводу тепла из южных недр.