Под Марсом нашли гигантскую тепловую аномалию
Под холодной поверхностью Марса скрывается неожиданно горячая область. Исследователи обнаружили, что недра южного полушария Красной планеты могут быть на 200–400 °C горячее северных и местами оставаться частично расплавленными. Такое различие заставляет по-новому взглянуть на геологическую историю Марса и условия, при которых на планете могла существовать жидкая вода.
Команда под руководством Александра Берна, выпускника Калифорнийского технологического института и нынешнего исследователя Аризонского университета, изучила внутреннее строение Марса с помощью гравитационных измерений. Работа опубликована в журнале Nature.
Исследователи использовали данные трех марсианских миссий NASA, Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Аппараты десятилетиями обращались вокруг планеты, а небольшие изменения скорости позволили ученым восстановить особенности гравитационного поля Марса.
Для анализа команда применила приливную томографию. Орбита Марса немного вытянута, а ось вращения наклонена, поэтому притяжение Солнца в течение марсианского года слегка деформирует планету. Характер таких деформаций зависит от плотности, температуры и состояния вещества внутри Марса. По изменениям гравитационного поля ученые смогли построить трехмерную модель недр.
Результат оказался неожиданным. Планетологи давно знают о резком различии между двумя полушариями Марса. Южная часть покрыта древними возвышенностями и многочисленными кратерами, тогда как север преимущественно состоит из более молодых и низких равнин. Новая работа показала, что контраст не ограничивается поверхностью. Температура в глубине тоже заметно различается.
Горячая южная мантия может объяснить несколько давних марсианских загадок. В породах южного полушария сохранились сильные магнитные аномалии, которые свидетельствуют о существовании древнего магнитного поля. Разница температур внутри планеты могла влиять на работу марсианского геодинамо и привести к разной магнитной истории северной и южной частей Марса.
С результатами согласуется и информация аппарата InSight. Сейсмические волны, зарегистрированные миссией, быстрее затухали при прохождении через южные области. Более высокая температура и частично расплавленное вещество способны вызвать именно такой эффект.
Разница между полушариями могла влиять не только на геологию. По словам исследователей, процессы в недрах способны менять рельеф, формировать крупные бассейны и определять, где на поверхности могла задерживаться вода. Поэтому происхождение горячей области связано и с вопросом о том, насколько благоприятным был древний Марс для жизни.
Причину температурной аномалии ученые пока не установили. Среди возможных объяснений называют последствия гигантского столкновения, древнюю конвекцию в мантии и особенности строения коры, которые могли замедлить выход тепла из южных недр. Новые измерения гравитационного поля и будущие марсианские миссии помогут проверить версии и понять, почему две половины одной планеты развивались настолько по-разному.