Під південним полюсом Марса виявлено теплову аномалію

Дослідники виявили теплову асиметрію глибоко під поверхнею Червоної планети у всій її південній півкулі.

Про це повідомляють в Каліфорнійському технологічному інституті, передають OstanniPodii.com.

Згідно з гравітаційними вимірами, які дають уявлення про внутрішню будову Червоної планети, внутрішня частина південної півкулі Марса на 200–400 градусів Цельсія тепліша за північну половину планети та перебуває у частково розплавленому стані. Це несподіване відкриття додає нових подробиць до історії Марсу та періодів, коли на ньому, ймовірно, існували сприятливі для життя умови.

Дослідження очолював випускник Калтеху Александер Берн (доктор наук, випуск 2026 року), зараз — постдокторант в Університеті Аризони. Результати дослідження були опубліковані 27 серпня в журналі «Nature».

Під час навчання в аспірантурі в Калтеху Берн розробив модель, яка використовує варіації гравітаційних даних для визначення структури надр планетарних тіл. Потім Берн та його колеги поставили собі за мету застосувати цю модель для вивчення внутрішньої будови Марса. Використовуючи дані, зібрані протягом десятиліть у ході трьох різних місій на Марс — «Mars Global Surveyor», «Mars Odyssey» та «Mars Reconnaissance Orbiter» — команда виміряла незначні коливання швидкостей цих космічних апаратів і на їхній основі відтворила гравітаційне поле навколо Марса. Гравітаційні сили, що діють на Червону планету з боку Сонця, змінюються у межах сезонних циклів внаслідок дещо еліптичної орбіти Марса та нахилу його осі обертання. Метод, відомий як припливна томографія, вимірює як ці гравітаційні сигнали змінюються з часом, і дозволяє створити модель внутрішньої будови планети.

«Вчені зазвичай припускають, що внутрішня будова планетних тіл загалом є сферично-симетричною, але це не обов’язково так», — каже Берн. «Отримуючи все більше гравітаційних даних, ми можемо визначити тривимірні тонкощі внутрішньої структури планети. Ці висновки, своєю чергою, дають нам основу для планування майбутніх місій та наукового дослідження цих світів. Розуміння внутрішньої структури планетних тіл допомагає нам розгадати процеси, що сформували їхнє утворення та еволюцію».

На поверхні Марс — геологічно асиметрична планета: у його південній півкулі знаходяться високі гори та глибокі кратери, тоді як північна півкуля складається з низьких рівнин. У ході нового дослідження команда з подивом виявила, що внутрішня частина Марса також є термічно асиметричною — південна півкуля на сотні градусів гарячіша за північну.

Це нове спостереження також пропонує пояснення інших явищ, зафіксованих на Марсі, таких як магнітні аномалії, виявлені в залізних мінералах на півдні.

Теплова аномалія в південній мантії може означати, що існувало магнітне поле, достатньо сильне, щоб спричинити магнітні відмінності між північчю та півднем. Крім того, місія NASA «InSight» раніше виявила, що сейсмічні хвилі розсіюються швидше на півдні, що можна пояснити тим, що цей регіон є гарячішим.

«Важливо зрозуміти цю дихотомію між північчю та півднем, оскільки вона надає інформацію про процеси, які, можливо, вплинули на гідрологію Марса, зокрема на формування басейнів, у яких, ймовірно, колись була вода», — каже Амірхоссейн Багері, постдокторант Калтеху та співавтор статті. Багері також є колишнім членом команди «InSight».

Досі незрозуміло, що саме спричинило цю теплову аномалію. Існує кілька гіпотез щодо її походження, зокрема гігантський удар, що вивільнив тепло з півночі, минула спонтанна конвекція в південній мантії Марса та товсті геологічні утворення, що утримують надлишкове тепло, не даючи йому вийти.

Участь у дослідженні також брали вчені з Університету Брауна, Університету Аризони, Центру космічних польотів НАСА імені Годдарда, Інституту астрономії та астрофізики Академії Сініка на Тайвані, Римського університету в Італії, Делфтського технологічного університету в Нідерландах, Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі, Техаського університету в Остіні, Колорадського університету в Боулдері та Каліфорнійського університету в Санта-Крузі. Профінансувало дослідження НАСА.