Na podstawie pomiarów grawitacyjnych, które pozwalają wnioskować o wewnętrznej strukturze Marsa, ustalono, iż wewnątrz południowej półkuli planety temperatura jest od 200 do 400 stopni Celsjusza cieplejsza niż na półkuli północnej.

Badaniom przewodził Alexander Berne, absolwent Caltech (USA), odbywający obecnie staż podoktorski na Uniwersytecie Arizony. Wyniki badań ukazały się w „Nature”.

W ramach swojego doktoratu Berne opracował model, który wykorzystuje zmienność w danych grawitacyjnych do wnioskowania na temat struktury wewnętrznej planety. Wraz ze współpracownikami zastosował następnie ten model w stosunku do Marsa.

Użyto danych zebranych przez trzy misje kosmiczne: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey oraz Mars Reconnaissance Orbiter. Mierzono niewielkie zmiany w prędkościach tych sond kosmicznych i na tej podstawie poznano rozkład pola grawitacyjnego wokół Marsa.

Ponieważ orbita Marsa wokół Słońca jest eliptyczna, a jego oś obrotu nachylona, siły grawitacyjne od Słońca i Marsa wykazują zmienność w ciągu marsjańskiego roku. Technika zwana tomografią pływową pozwala zmierzyć te zmiany w czasie. Ostatecznie uzyskuje się model wnętrza planety.

Na powierzchni Mars jest geologicznie asymetryczną planetą. Na półkuli południowej piętrzą się góry i widać głębokie kratery. Z kolei półkula północna to przede wszystkim płaskie równiny. Nowy model pokazał, że wnętrze Marsa jest asymetryczne także pod względem termicznym – półkula południowa jest o kilkaset stopni cieplejsza niż północna.

Wynik ten pozwala wyjaśnić niektóre inne zjawiska obserwowane na Marsie, takie jak anomalie magnetyczne w minerałach żelaznych na południu. Anomalia termiczna w południowym płaszczu planety sugeruje, że mogło istnieć pole magnetyczne wystarczająco silne, dla zróżnicowania magnetycznego pomiędzy południem, a północą. Co więcej, misja InSight odkryła wcześniej, że fale sejsmiczne rozpraszają się szybciej na południu. To także można to tłumaczyć wyższą temperaturą.

Nie wiadomo co spowodowało anomalię cieplną we wnętrzu Marsa. Jest kilka hipotez, na przykład olbrzymie uderzenie uwalniające ciepło z północy, dawna spontaniczna konwekcja w płaszczu na południu, czy grube geologiczne struktury blokujące ucieczkę ciepła. (PAP)

cza/ zan/