Μια εντυπωσιακή διαφορά θερμοκρασίας βαθιά στο εσωτερικό του Άρη αποκαλύπτει νέα μελέτη, αλλάζοντας την εικόνα που είχαν οι επιστήμονες για τον Κόκκινο Πλανήτη. Η ανάλυση δείχνει ότι το εσωτερικό του νότιου ημισφαιρίου μπορεί να είναι περίπου 200 έως 400 βαθμούς Κελσίου θερμότερο από το αντίστοιχο τμήμα του βόρειου ημισφαιρίου, ενώ τμήματα του μανδύα ενδέχεται να παραμένουν μερικώς λιωμένα.
Η έρευνα δημοσιεύθηκε στο Nature και βασίστηκε όχι σε γεώτρηση ή άμεση μέτρηση θερμοκρασίας, αλλά σε μια νέα μέθοδο αξιοποίησης βαρυτικών δεδομένων από διαστημικές αποστολές.
Το «διπλό πρόσωπο» του Άρη συνεχίζεται στο εσωτερικό
Η μεγάλη διαφορά ανάμεσα στα δύο ημισφαίρια του Άρη είναι γνωστή εδώ και δεκαετίες. Στον νότο κυριαρχούν αρχαία υψίπεδα, μεγάλα βουνά και πολυάριθμοι κρατήρες, ενώ στον βορρά εκτείνονται πολύ χαμηλότερες και ομαλότερες πεδιάδες.
Το ερώτημα ήταν εάν αυτή η ασυμμετρία περιορίζεται στον φλοιό και στην επιφάνεια ή εάν συνεχίζεται βαθύτερα στον πλανήτη.
Η νέα εργασία δείχνει ότι η διαφορά φαίνεται να φτάνει πολύ πιο βαθιά. Οι ερευνητές εντόπισαν στοιχεία που υποδεικνύουν ισχυρή θερμική ασυμμετρία στον μανδύα, με το νότιο τμήμα του εσωτερικού του Άρη να είναι σημαντικά θερμότερο.
Πώς «μέτρησαν» τη θερμοκρασία χωρίς να μπουν μέσα στον πλανήτη
Η ομάδα, με επικεφαλής τον Alexander Berne, χρησιμοποίησε μια προσέγγιση που ονομάζεται tidal tomography, δηλαδή παλιρροϊκή τομογραφία.
Αξιοποιήθηκαν δεδομένα που συγκεντρώθηκαν επί δεκαετίες από τις αποστολές Mars Global Surveyor, Mars Odyssey και Mars Reconnaissance Orbiter. Οι επιστήμονες μελέτησαν εξαιρετικά μικρές μεταβολές στις ταχύτητες των διαστημοπλοίων, οι οποίες περιέχουν πληροφορίες για το βαρυτικό πεδίο του πλανήτη.
Ο Άρης κινείται σε ελαφρώς ελλειπτική τροχιά και έχει κεκλιμένο άξονα περιστροφής. Έτσι η βαρυτική επίδραση του Ήλιου πάνω του μεταβάλλεται με προβλέψιμο τρόπο. Αναλύοντας την αντίδραση του πλανήτη σε αυτές τις δυνάμεις, οι επιστήμονες μπορούν να εξαγάγουν πληροφορίες για τις μηχανικές ιδιότητες και τη δομή του εσωτερικού του.
Με άλλα λόγια, η μέθοδος λειτουργεί σαν ένα είδος έμμεσης τομογραφίας ενός πλανήτη στον οποίο δεν μπορούμε να πραγματοποιήσουμε βαθιές γεωτρήσεις.
Τι μπορεί να εξηγεί η θερμότερη περιοχή
Το εύρημα ενδέχεται να βοηθήσει στην ερμηνεία άλλων παρατηρήσεων που μέχρι σήμερα δεν είχαν πλήρη εξήγηση.
Στο νότιο ημισφαίριο έχουν καταγραφεί έντονες μαγνητικές ανωμαλίες σε πετρώματα που περιέχουν σίδηρο. Παράλληλα, η αποστολή InSight είχε δείξει ότι σεισμικά κύματα εξασθενούν διαφορετικά σε ορισμένες περιοχές. Ένα θερμότερο εσωτερικό θα μπορούσε να συνδέεται με μέρος αυτών των παρατηρήσεων.
Η ανακάλυψη έχει ενδιαφέρον και για την ιστορία του νερού στον Άρη. Η εσωτερική θερμοκρασία επηρεάζει τη γεωλογική δραστηριότητα, την ηφαιστειότητα και την εξέλιξη της επιφάνειας, παράγοντες που με τη σειρά τους σχετίζονται με το πού και για πόσο χρόνο θα μπορούσαν να υπάρχουν συνθήκες κατάλληλες για υγρό νερό.
Το μεγάλο ερώτημα παραμένει ανοικτό
Οι επιστήμονες δεν γνωρίζουν ακόμη τι δημιούργησε αυτή τη θερμική διαφορά. Μεταξύ των πιθανών εξηγήσεων βρίσκονται αρχαίες γιγαντιαίες προσκρούσεις, διαφορετικά πρότυπα μεταφοράς θερμότητας στον μανδύα και γεωλογικές δομές που ενδεχομένως λειτουργούν ως μονωτικό στρώμα.
Επίσης, η εκτίμηση της θερμοκρασίας είναι προϊόν γεωφυσικού μοντέλου και όχι άμεση μέτρηση στο εσωτερικό του πλανήτη. Νέα δεδομένα από μελλοντικές αποστολές θα χρειαστούν για να προσδιοριστούν καλύτερα η έκταση, το βάθος και η προέλευση της ανωμαλίας.
Το σημαντικότερο συμπέρασμα είναι ότι ο Άρης φαίνεται να είναι πολύ λιγότερο ομοιόμορφος στο εσωτερικό του απ’ όσο υπέθεταν απλούστερα πλανητικά μοντέλα. Η ανακάλυψη προσθέτει ένα νέο κομμάτι στο παζλ της γεωλογικής εξέλιξης του κοντινού μας πλανητικού γείτονα.
Η μελέτη και η επίσημη παρουσίασή της είναι διαθέσιμες από το California Institute of Technology.
