Исследовательская группа из Аризонского университета использовала метод приливной томографии для изучения внутреннего строения Марса. Специалисты проанализировали многолетние данные гравитационных измерений, полученные орбитальными аппаратами Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Отслеживая микроскопические изменения скорости космических станций, вызванные колебаниями приливного воздействия Солнца в разные сезоны, ученым удалось построить трехмерную модель марсианских недр. Традиционно считалось, что планеты обладают относительно симметричной внутренней структурой, но марсианские данные полностью опровергли это предположение. Работа опубликована в журнале Nature.
Ученые обнаружили сильную тепловую аномалию в недрах Марса
Ученые выявили масштабный температурный дисбаланс глубоко внутри Марса. Измерения гравитации показали, что недра планеты под южным полушарием примерно на 200–400 градусов Цельсия горячее северных и могут находиться в частично расплавленном состоянии. Это открытие меняет представления о геологической истории Марса и условиях, в которых на нем могла существовать жизнь.
Художественное представление тепловой аномалии Марса. NASA / Theophilus Britt Griswold
Контраст между северным и южным полушариями Марса — одна из тайн Солнечной системы. Юг планеты в среднем на 1–3 километра выше севера и покрыт древними кратерами, тогда как север представляет собой гладкие молодые равнины. Ранее считалось, что разница затрагивает только кору, но новое исследование подтверждает: асимметрия пронизывает Красную планету насквозь, до самых мантийных глубин.
Карта Марса. Сверху — северные равнины, внизу — южные горы.
Обнаруженная аномалия показала, что знаменитая асимметрия Марса не ограничивается ландшафтом поверхностных структур, где юг покрыт высокими горами, а север представлен низменными равнинами. Глубоко под поверхностью южная мантийная зона сохраняет значительный запас тепла. Это обстоятельство помогает объяснить прежние загадки: специфическую намагниченность богатых железом минералов на юге, а также быстрое затухание сейсмических волн, зафиксированное миссией NASA InSight. Горячая мантия вполне могла поддерживать древнее магнитосферное поле, неравномерно распределенное между полушариями.
Продолжение ниже
Видео
Продолжение
Ключ к древним водоемам и загадка происхождения
Приливная томография марсианской мантии. a–c. Гистограммы значений инвертированных коэффициентов, описывающих внутренние полусферические вариации модуля сдвига (в процентах относительно среднего значения) для марсианской мантии (глубина 50–1 560 км). d. График рельефа Марса (MGS-M-MOLA-5-IEGDR (ссылка 54), цветовая карта: красный–оранжевый–желтый–зеленый–синий) с наложенной на него полупрозрачной картой. Черная контурная линия обозначает траекторию нулевого значения вариаций модуля сдвига. Указаны приблизительные местоположения Тарсиса, Ваститас Бореалис и бассейна Хеллас. Карта представлена в проекции Моллвейде.
Понимание этой глубокой термической разницы открывает новые горизонты в исследовании эволюции марсианского климата. Соавтор работы Амирхоссейн Багери из Калифорнийского технологического института отметил: «Дихотомия, которую мы наблюдаем между севером и югом дает информацию о процессах, которые могли повлиять на гидрологию Марса, включая формирование бассейнов, в которых могла содержаться вода».
Пока у астрофизиков нет однозначного ответа на вопрос о причинах возникновения столь сильного разогрева южных недр, но существует несколько рабочих гипотез. Одно из предположений связывает температурный контраст с падением гигантского астероида в северной части, что могло спровоцировать перераспределение тепла. Согласно другой версии, внутри южной части мантии в прошлом возникла спонтанная конвекция. Третья гипотеза указывает на то, что массивные геологические породы южного полушария сработали как теплоизоляционный щит, удерживая внутреннее тепло планеты и сдерживая его охлаждение.
Загружаем