Исследователи Университета Аризоны и Университета Брауна обнаружили в южной части мантии Марса область, температура которой примерно на 200–400 градусов Цельсия выше, чем у окружающих пород. Работу возглавил Александр Бирн, а для изучения недр планеты учёные применили метод «приливной томографии». Полученные данные могут помочь понять внутренний нагрев Марса и изменения, происходившие с ним за миллиарды лет.
Аномалию выявили по результатам 16-летних наблюдений аппаратов Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Учёные анализировали, как сезонные приливные воздействия меняются во время обращения Марса вокруг Солнца. Как пояснил постдокторант Университета Брауна Ник Вагнер, небольшие изменения орбиты заставляют планету слегка менять форму.
«Когда Марс движется вокруг Солнца, солнечная гравитация мягко растягивает и сжимает планету. Поскольку орбита Марса не является идеальной окружностью, сила этого воздействия в течение марсианского года меняется, а вместе с ней меняется и деформация планеты. Такая деформация называется приливным выпучиванием. Оно немного перераспределяет массу внутри Марса и вызывает крошечные изменения его гравитационного притяжения. Аппарат, пролетающий над областью с чуть более сильной гравитацией, немного ускоряется, а над участком с более слабой — замедляется. Поэтому по измеренным изменениям скорости орбитальных аппаратов можно оценить, насколько Марс сжимается», — сказал Вагнер.
Метод приливной томографии позволяет исследовать внутреннее строение планет и спутников по изменениям их формы, не проникая под поверхность. С его помощью можно получать сведения о составе коры и мантии, а также об особенностях орбитального движения. Подобные процессы наблюдаются и на других небесных телах: например, спутник Юпитера Ио испытывает воздействие гравитации планеты и Европы, из-за чего растягивается и отличается высокой вулканической активностью.
Сходные измерения проводят и на Земле с помощью станций GPS. Вагнер отметил, что его научный руководитель в Университете Брауна Харриет Лау участвовала в оценке плавучести двух крупных структур под Тихим океаном и Африкой — провинций с низкой скоростью сдвиговых волн. «Интересно, что здесь присутствует и компонент, связанный с составом, то есть дело не только в разнице температур. Я думаю, что у марсианской аномалии также может быть компонент, обусловленный составом, но для проверки потребуется отдельное исследование», — пояснил учёный.
Происхождение горячей области пока связывают с несколькими вариантами. Она могла существовать с момента формирования Марса около 4,5 млрд лет назад или возникнуть после древнего столкновения. Южная кора планеты значительно толще северной, поэтому могла изолировать мантию и сохранить её более горячей. Дальнейшие наблюдения орбитальных аппаратов помогут уточнить различия в толщине коры, особенности тектонической активности, тепловую модель Марса и влияние глубинного вулканизма, включая образование магмы, сообщается на сайте Universe Today.