Под южным полушарием Марса обнаружили горячую область мантии
Анализ гравитационных данных трёх аппаратов NASA указывает, что мантия под югом планеты может быть на 200–400 °C теплее, чем под севером. Разница способна объяснить часть давно известных особенностей Марса, но её происхождение пока не установлено.
В недрах Марса может существовать крупная тепловая аномалия: под южным полушарием температура мантии, согласно новой модели, на 200–400 °C выше, чем под северным. В наиболее горячих областях вещество мантии, как предполагают авторы работы, может оставаться частично расплавленным.
К такому выводу пришла группа под руководством Александра Берне из Аризонского университета. Исследователи заново изучили архивные данные Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter — прежде всего небольшие изменения скорости их движения по орбите, связанные с неоднородностями гравитационного поля планеты.
Для анализа применили метод приливной томографии. Он учитывает изменение воздействия Солнца на Марс по мере его движения по эллиптической орбите и позволяет по вариациям гравитационного поля построить модель внутреннего строения и температур. Полученные данные плохо согласуются с предположением о сферически симметричных недрах Марса.
Результат дополняет хорошо известную асимметрию поверхности Красной планеты. Север Марса в основном занят низменными равнинами, тогда как в южном полушарии расположены сильно кратерированные возвышенности; кора там в среднем примерно на 25 км толще, чем на севере. Северные низменности, как считают исследователи, могли в прошлом быть дном большого океана.
Более горячая южная мантия также может объяснить наблюдения посадочного аппарата InSight. Его сейсмометр зафиксировал, что сейсмические волны на юге затухают быстрее, а повышенная температура служит одним из возможных объяснений этого эффекта. Авторы также связывают модель с магнитными аномалиями в железосодержащих минералах южного полушария: нагрев коры выше температуры Кюри мог изменить её остаточную намагниченность.
Причина различий между севером и югом остаётся предметом обсуждения. Одна из гипотез связывает их с гигантским столкновением более четырёх миллиардов лет назад, после которого северная мантия могла быстрее остыть. Другая предполагает, что толстая кора на юге работала как теплоизоляционный слой и сдерживала потерю тепла. Связаны ли различия поверхности и недр одним процессом, пока неясно.
Проверить вторую версию помогут более детальные гравитационные измерения: они могут помочь выявить магматические внедрения под толстой и плотной южной корой. Авторы считают, что приливную томографию можно будет применять и для изучения внутреннего строения других тел Солнечной системы.