Mars inre är hundratals grader varmare i söder än i norr, visar studie

Forskare har funnit att Mars inre i söder är 200 till 400 grader celsius varmare än i norr och delvis smält, en upptäckt som kan omforma förståelsen av planetens geologiska historia och tidigare beboelighet.

Resultaten, som publicerades på onsdagen i tidskriften Nature, bygger på gravitationsmätningar insamlade under 16 år från tre NASA-sonder: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey och Mars Reconnaissance Orbiter. Teamet använde en teknik kallad tidaltomografi, som för första gången tillämpades på Mars, för att se under planetens yta och kartlägga temperaturskillnader i manteln.caltech+1

En delad planet, inifrån och ut

Mars har länge förbryllat forskare med sin dikotomi på ytan: det södra halvklotet har höga berg och djupa kratrar, medan norr domineras av låglänta slätter som en gång kan ha rymt ett enormt hav. Den nya studien visar att denna klyfta sträcker sig djupt in i planetens inre.phys+1

"Jag blev förvånad över hur tydligt resultatet var och hur säkert det kändes", säger Nick Wagner, planetforskare vid Brown University och medförfattare till studien. "Men kanske borde vi inte vara förvånade, eftersom Mars verkar domineras av dessa storskaliga variationer från norr till söder, så det är logiskt att dessa variationer även sträcker sig in i manteln."404media

Forskningen leddes av Alexander Berne, en Caltech-alumn som nu arbetar vid University of Arizona, som utvecklade gravitationsmodellen under sina doktorandstudier. Tekniken mäter hur solens gravitationskraft på Mars varierar över tid på grund av planetens elliptiska bana och lutande axel, och använder sedan dessa signaler för att rekonstruera den inre strukturen.caltech+1

Implikationer för beboelighet på Mars

Den termiska anomalin kan bidra till att förklara flera andra mysterier på Mars, inklusive magnetiska anomalier i järnmineraler på det södra halvklotet och den snabbare spridningen av seismiska vågor som upptäcktes av NASA:s InSight-uppdrag i söder.phys+1

"Dikotomin vi ser mellan norr och söder är viktig att förstå eftersom den ger information om processer som kan ha påverkat Mars hydrologi, inklusive bildandet av bassänger som kan ha innehållit vatten", säger Amirhossein Bagheri, postdoktor vid Caltech och medförfattare till artikeln.caltech+1

En öppen fråga

Orsaken till den termiska anomalin är fortfarande oklar. Hypoteser inkluderar ett gigantiskt forntida nedslag som frigjorde värme från norr, spontan konvektion i den södra manteln eller tjocka geologiska strukturer som hindrar värme från att slippa ut. Wagner påpekar att fyndet väcker frågor om huruvida Mars någonsin skulle kunna ha haft plattektonik, en process som anses vara central för jordens beboelighet.404media+1

"Mars inre är fortfarande väldigt okänt", säger Wagner.404media