Скрытая тепловая аномалия в недрах Марса: южная половина планеты горячее северной на 200–400 °C

Под поверхностью Марса скрывается масштабная температурная асимметрия: мантия южного полушария может быть на 200–400 градусов Цельсия горячее мантии северного, а некоторые её участки, возможно, частично расплавлены. Такой вывод следует из анализа почти двадцати лет данных по слежению за орбитами космических аппаратов. Исследование, опубликованное в Nature 26 августа 2026 года, возглавил Александер Берн — ныне постдок Аризонского университета, выполнивший работу в рамках докторантуры в Калтехе.

Два лица Марса: поверхность и то, что под ней

Северное и южное полушария Марса разительно непохожи. Север — низменная, относительно плоская равнина. Юг — изрезанное высокогорье с плотной кратерной поясностью и корой в среднем на 25 км толще, чем на севере. Это разделение называют «марсианской корковой дихотомией», и учёные спорят о его происхождении уже более полувека.

Берн и его коллеги применили метод приливной томографии — анализ того, как гравитационное поле Марса реагирует на приливное воздействие Солнца. Это воздействие деформирует планету, и по характеру изменений гравитационного поля можно судить о свойствах недр: твёрдые и холодные породы реагируют иначе, чем горячие или частично расплавленные.

Данные о гравитационном поле поступали от нескольких миссий: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey, Mars Reconnaissance Orbiter и ExoMars TGO. Когда команда проанализировала, как именно гравитация планеты менялась со временем, оказалось, что имитировать эту картину способна лишь модель с существенно более горячей южной мантией.

Что объясняет тепловая асимметрия

Результаты дают ключ сразу к нескольким загадкам, которые прежде не имели единого объяснения:

• Сейсмика. Зонд NASA InSight, работавший с 2018 по 2022 год на севере Марса, зафиксировал, что сейсмические волны теряют энергию быстрее при распространении в южном направлении. Более горячая мантия объясняет этот эффект: температура влияет на то, как сейсмическая энергия проходит через материал.
• Магнитные аномалии. Южное полушарие Марса хранит сильные остаточные магнитные сигнатуры в железосодержащих породах — северное их лишено. Более горячая мантия могла нагревать южную кору выше температуры Кюри (при которой материалы теряют магнитные свойства), создавая условия для формирования особых магнитных записей в период, когда Марс ещё имел активное магнитное поле.
• Дихотомия поверхности. По словам соавтора Амирхоссейна Баге́ри из Калтеха, «дихотомия между севером и югом важна для понимания, потому что она даёт информацию о процессах, которые могли влиять на гидрологию Марса, включая формирование бассейнов, в которых могла существовать вода».

Что остаётся неизвестным

Читайте также по теме: требованиях к марсианским скафандрам.

Происхождение аномалии по-прежнему неясно. Авторы рассматривают несколько гипотез: гигантский ударный кратер мог высвободить тепло из северного региона; спонтанная конвекция в южной мантии — аккумулировать тепло именно там; мощная геологическая структура могла удерживать тепло в ловушке. Ни одна из гипотез пока не получила бесспорного подтверждения.