В недрах южного полушария Марса обнаружили область с повышенной температурой. По оценке исследователей, мантия под югом планеты может быть на 200–400 °C теплее, чем под северным полушарием. В наиболее горячих участках вещество мантии, вероятно, до сих пор частично расплавлено.
Авторы работы изучили архивные данные аппаратов NASA Mars Global Surveyor, Mars Odyssey и Mars Reconnaissance Orbiter. Они проанализировали небольшие изменения скорости их движения, связанные с особенностями гравитационного поля Марса. Для этого ученые применили метод приливной томографии, учитывающий также меняющееся воздействие Солнца на планету во время ее движения по орбите. Результаты исследования опубликованы в Nature.
Полученные данные показали, что внутреннее строение Марса не обладает полной сферической симметрией. Тепловая разница между полушариями может быть связана с тем, как долго на планете сохранялась вулканическая активность, а также с условиями, важными для ее потенциальной обитаемости. Ученые отмечают, что южная мантия способна объяснить ряд ранее выявленных особенностей Красной планеты.
Поверхность Марса также заметно различается в северной и южной частях. На севере расположены обширные низменные равнины, которые, по одной из версий, в прошлом могли быть покрыты крупным океаном. Южная кора в среднем на 25 км толще северной и представлена возвышенностями с большим числом кратеров.
Более высокая температура в южных недрах может объяснить быстрое затухание сейсмических волн в этом районе, зафиксированное посадочным аппаратом InSight. Она также помогает интерпретировать магнитные аномалии в железосодержащих минералах юга Марса. При этом ученые пока не установили, связаны ли различия поверхности и внутреннего строения планеты одной причиной.
Среди возможных объяснений рассматривается гигантское столкновение, произошедшее более 4 млрд лет назад и сформировавшее северную низменность. Такой удар мог ускорить охлаждение северной мантии, тогда как более толстая кора на юге удерживала внутреннее тепло. Проверить эти версии помогут новые гравитационные измерения и будущие миссии к Марсу.