На Марсе нашли тепловую аномалию: мантия юга горячее севера на 200-400°C
Ученые обнаружили, что недра Марса устроены не так однородно, как считалось. Под южным полушарием планеты мантия оказалась значительно горячее, чем под северным. Разница в температуре достигает 200–400 °C, и это открытие может наконец объяснить, почему две половины Красной планеты так разительно отличаются друг от друга.
Север Марса — это в основном гладкие низменности, а юг — изрезанное нагорье, густо усеянное кратерами. Различаются они и по многим другим параметрам, от намагниченности горных пород до поведения сейсмических волн. Природа этой загадки, которую ученые называют «марсианской дихотомией», остается предметом споров: одни считают, что виной всему — гигантское столкновение с астероидом в далеком прошлом, другие — что дело в движении раскаленного вещества внутри самой планеты.
Чтобы разобраться в этом, авторы нового исследования, опубликованного в журнале Nature, проанализировали данные, собранные за 16 лет с помощью трех космических аппаратов: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Ученые следили за тем, как гравитационное поле Марса меняется под воздействием приливных сил Солнца. Если бы планета была однородной изнутри, эти изменения были бы предсказуемыми. Однако реальные измерения показали, что некоторые сигналы отклоняются от расчетных значений на целых 300% — явное указание на скрытые неоднородности в глубине.
Используя своего рода «гравитационную томографию», исследователи построили компьютерные модели и выяснили: главная аномалия проходит как раз по линии север-юг. Мантия под северными равнинами оказалась более жесткой, а под южными — заметно более мягкой. Сама по себе мягкость не означает, что там плещется океан магмы. Скорее всего, дело в температуре: при медленных сезонных деформациях свойства пород сильно зависят от нагрева. Расчеты показали, что для объяснения наблюдаемой картины нужна разница примерно в 200–400 °C.
По мнению ученых, такое тепло могло дольше сохраняться под более толстой южной корой, как под одеялом. Кроме того, свою лепту мог внести подъем горячего вещества из глубин мантии. Возможно, имело место сочетание нескольких процессов, в том числе и древнее столкновение, которое могло «всколыхнуть» недра.
Кстати, эти выводы прекрасно согласуются с данными о марсотрясениях, которые показали, что в некоторых районах южных возвышенностей сейсмические волны затухают быстрее, что тоже обычно связано с более высокой температурой. Исследование не утверждает, что под югом существует целый слой расплавленной породы, но допускает наличие отдельных горячих зон на глубине.
Выходит, главное различие между севером и югом Марса — это не только особенность рельефа, но и глубоко укоренившаяся, «мантельная» аномалия, которая сохранилась до наших дней. Изучая едва заметные изменения гравитации, мы можем заглянуть в прошлое планеты и понять, как она формировалась миллиарды лет назад.
