Vedci objavili pod Marsom obrovskú anomáliu. Pod jeho južnou polovicou sa ukrýva extrémne horúca oblasť

Mars má na povrchu výrazný rozdiel medzi severom a juhom. Nový výskum však ukázal, že táto zvláštnosť nemusí zostať iba na povrchu. Vedci našli dôkazy, podľa ktorých je vnútro južnej polovice Marsu približne o 200 až 400 stupňov Celzia teplejšie než jeho severná časť.

Ešte zaujímavejšie je, že časť južného vnútra planéty môže byť stále čiastočne roztavená. Výsledok môže pomôcť vysvetliť niektoré zvláštnosti Marsu, ktoré vedci pozorovali už dávnejšie. Výskum viedol Alexander Berne, absolvent Kalifornského technologického inštitútu (Caltech), ktorý dnes pôsobí ako postdoktorand na Arizonskej univerzite. Štúdia vyšla v časopise Nature 27. augusta.

Rozdiel medzi severnou a južnou pologuľou Marsu patrí medzi jeho najvýraznejšie geologické zvláštnosti. Na juhu nájdeš rozsiahle vysočiny, obrovské krátery a hornatejší terén. Sever planéty naopak pokrývajú prevažne nížiny s relatívne plochým povrchom. Vedci túto vlastnosť označujú ako severo-južnú dichotómiu. Nový výskum však prináša ďalší diel skladačky. Zdá sa, že rozdiel medzi oboma časťami Marsu siaha oveľa hlbšie pod povrch.

Tím totiž zistil tepelnú asymetriu v plášti planéty. Južná polovica môže mať podľa modelov teplotu o stovky stupňov vyššiu než severná. Vedci zároveň našli náznaky, že časť materiálu v tejto oblasti môže byť stále v čiastočne roztavenom stave. Nejde pritom o priame meranie teploty hlboko pod povrchom. Výskumníci sa k tomuto výsledku dostali pomocou gravitácie.

Gravitácia prezradila, čo sa nachádza pod povrchom

Vedci využili údaje, ktoré počas desaťročí nazbierali tri vesmírne sondy: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey a Mars Reconnaissance Orbiter. Tieto sondy pri obiehaní Marsu podliehali gravitačnému pôsobeniu planéty. Aj nepatrné zmeny v ich rýchlosti môžu prezradiť, že pod nimi sa nachádza materiál s trochu odlišnou hustotou alebo štruktúrou. Tím preto analyzoval veľmi malé zmeny v pohybe sond a z nich vytvoril podrobnejší model gravitačného poľa Marsu.

Súvisí s tým

Mars mohol zostať obývateľný dlhšie, než sa zdalo. NASA našla stopu teplej vody ukrytú hlboko pod jeho povrchom

Do výpočtov zároveň vstúpilo gravitačné pôsobenie Slnka. Mars nemá dokonale kruhovú obežnú dráhu a jeho rotačná os je naklonená. V dôsledku toho sa gravitačné účinky počas roka mierne menia. Vedci tieto zmeny využili pomocou metódy nazývanej tidálna tomografia. Zjednodušene si ju môžeš predstaviť ako spôsob, ktorý umožňuje z gravitačných zmien odhadnúť, čo sa nachádza vo vnútri planéty.

Alexander Berne upozornil, že vedci často pracujú s predpokladom, podľa ktorého má vnútro planetárnych telies približne guľovitú symetriu.

„Vnútro planetárnych telies však nemusí byť dokonale symetrické. Keď získame viac gravitačných údajov, môžeme určiť trojrozmerné detaily vnútornej štruktúry planéty,“ vyjadril sa Berne.

Práve takýto prístup umožnil tímu zachytiť rozdiel medzi severnou a južnou časťou Marsu.

Pomáha to vysvetliť aj ďalšie záhady

Nový objav nezaujíma vedcov iba preto, že Mars má pod povrchom nezvyčajný tepelný rozdiel. Teplejší južný plášť môže súvisieť aj s ďalšími zvláštnosťami Červenej planéty. Jedným z nich sú magnetické anomálie v horninách na južnej pologuli. Mars dnes nemá globálne magnetické pole podobné Zemi, no niektoré jeho horniny si zachovali stopy dávneho magnetického poľa.

Ak bol južný plášť v minulosti výrazne teplejší a prebiehali v ňom odlišné procesy, mohlo to súvisieť so vznikom podmienok, ktoré viedli k rozdielom medzi severom a juhom. Výsledok môže súvisieť aj s meraniami zo sondy NASA InSight. Tá skúmala marsotrasenia a vnútornú štruktúru planéty pomocou seizmických vĺn. Vedci už predtým zaznamenali, že seizmické vlny sa na južnej strane Marsu rozptyľujú a slabnú rýchlejšie. Vyššia teplota môže byť jedným z vysvetlení tohto správania.

Práve tu zostáva veľká časť príbehu otvorená. Vedci zatiaľ nevedia, prečo je južná polovica Marsu výrazne teplejšia. Existuje však niekoľko možností. Jedna hypotéza počíta s obrovským impaktom v dávnej minulosti. Veľké teleso mohlo naraziť do Marsu a uvoľniť obrovské množstvo energie. Takáto udalosť mohla ovplyvniť teplotu a štruktúru jednej časti planéty.

Ďalšia možnosť súvisí s konvekciou v plášti. Horúci materiál z hlbších vrstiev Marsu mohol v minulosti vystúpiť vyššie, čím by vytvoril dlhodobejšiu tepelnú nerovnováhu. Vedci zvažujú aj možnosť, že niektoré hrubé geologické štruktúry na juhu jednoducho bránia úniku tepla z hlbších vrstiev. Zatiaľ preto nie je jasné, ktorá z týchto možností zohrala hlavnú úlohu.

Súvisí to s vodou na Marse?

Tepelný rozdiel môže mať význam aj pre otázku, ktorá robí Mars zaujímavým pre výskum života. Ide o jeho dávnu vodu. Amirhossein Bagheri z Caltechu upozornil, že rozdiel medzi severom a juhom môže poskytnúť informácie o procesoch, ktoré ovplyvnili hydrológiu Marsu, teda pohyb a výskyt vody na planéte.

„Rozdiel medzi severom a juhom je dôležitý, pretože nám poskytuje informácie o procesoch, ktoré mohli ovplyvniť hydrológiu Marsu vrátane vzniku paniev, v ktorých sa mohla nachádzať voda,“ vysvetlil Bagheri.

Mars má totiž množstvo geologických útvarov, ktoré naznačujú, že v dávnej minulosti mal oveľa aktívnejší vodný cyklus než dnes. Na povrchu sa nachádzajú vyschnuté riečne údolia, usadeniny a ďalšie štruktúry, ktoré vedci spájajú s dávnou prítomnosťou tekutej vody. Ak tepelné rozdiely vo vnútri planéty ovplyvnili jej povrch a hydrológiu, mohli nepriamo zasiahnuť aj do podmienok, ktoré na Marse panovali v období, keď mal priaznivejšie prostredie.

Nové merania tak neposkytujú iba pohľad na to, čo sa deje stovky kilometrov pod povrchom. Môžu zároveň pomôcť lepšie pochopiť, prečo sa Mars vyvíjal práve takým spôsobom, ako ho poznáme dnes. Výskum navyše ukazuje, že gravitačné údaje zo starších vesmírnych misií môžu priniesť nové poznatky aj po rokoch. Vedci ich totiž nemusia využiť iba na sledovanie pohybu sond, ale aj na vytvorenie obrazu o vnútri celej planéty.

Mars tak môže mať pod svojim povrchom podstatne zložitejšiu štruktúru, než naznačuje jednoduchý pohľad na jeho červený povrch.