Mars má ďalšiu záhadu. V hĺbke planéty našli obrovskú teplotnú anomáliu

Červená planéta po desaťročiach intenzívneho výskumu opäť zaskočila astrofyzikov. Hlboko pod povrchom Marsu vedci odhalili masívnu tepelnú anomáliu, ktorá ukazuje, že vnútro pod južnou pologuľou je o 200 až 400 stupňov Celzia teplejšie než pod severnou pologuľou. Tento dramatický teplotný rozdiel naznačuje, že hlboké vrstvy plášťa na juhu môžu byť dokonca stále čiastočne roztavené.

Objav prináša úplne nový pohľad na geologickú minulosť susedného sveta, jeho niekdajšie magnetické pole a obdobia, kedy sa na povrchu mohla udržať tekutá voda. Výsledky výskumu, ktorý viedol planetárny vedec Alexander Berne z Kalifornského technologického inštitútu a Arizonskej univerzity, zverejnil prestížny vedecký časopis Nature.

Podobné zásadné zistenia ukazujú, že naše predstavy o vesmírnych telesách musíme neustále prehodnocovať. Podrobnejší pohľad na komplexné procesy v kozme prináša aj nová štúdia nositeľov Nobelovej ceny, ktorá vyvrátila staršiu teóriu o zrýchľovaní vesmíru.

Gravitácia ako okno do hlbín planéty

Dostať sa priamo do útrob cudzieho sveta je zatiaľ technicky nemožné, preto výskumníci museli siahnuť po mimoriadne dômyselnej metóde. Využili desaťročia meraní z trojice orbitálnych sond, ktorými sú Mars Global Surveyor, Mars Odyssey a Mars Reconnaissance Orbiter. Tieto družice zaznamenávali tie najjemnejšie odchýlky vo svojej rýchlosti pri obehu okolo planéty.

Vďaka týmto dátam tím zrekonštruoval presnú mapu gravitačného poľa Marsu. Gravitačné pôsobenie Slnka na planétu sa totiž počas marsovského roka mení, keďže sa Mars pohybuje po mierne eliptickej dráhe a navyše rotuje na naklonenej osi. Vedci použili techniku známu ako slapová tomografia, ktorá analyzuje deformácie gravitačného poľa v čase.

Doteraz sa vo väčšine planetárnych modelov predpokladalo, že vnútro telies je viac-menej symetrické a homogénne. Nové presné merania však ukazujú trojrozmernú vnútornú štruktúru v plnej kráse a dokazujú, že marsovský plášť je v skutočnosti silne asymetrický.

Obrovský kontrast medzi severom a juhom

Povrchový rozdiel medzi oboma pologuľami patrí medzi najstaršie záhady Marsu. Južná pologuľa je posiata obrovskými pohoriami, mohutnými vysočinami a starobylými krátermi, zatiaľ čo sever tvoria prevažne hladké a nízko položené nížiny. Geológovia tento fenomén označujú ako marsovskú dichotómiu.

Nové výsledky potvrdzujú, že táto priepasť nesiaha len po povrchovú kôru, ale pokračuje stovky kilometrov do hĺbky. Výrazne vyššia teplota pod južným plášťom pomáha vedcom poskladať viaceré doteraz nevysvetlené dieliky skladačky.

V južných horninách bohatých na železo už v minulosti prístroje zaznamenali nezvyčajné magnetické anomálie. Horúcejší plášť mohol kedysi poháňať silné lokálne magnetické pole, ktoré zanechalo trvalú stopu v mineráloch iba v určitej časti planéty.

Odpoveď na záhadné seizmické otrasy

Ďalším dôležitým potvrdením týchto zistení sú dáta zo sondy NASA InSight, ktorá na Marse merala seizmickú aktivitu a otrasy pôdy. Seizmológovia si dlho lámali hlavu nad tým, prečo seizmické vlny strácajú svoju energiu na juhu oveľa rýchlejšie než na severe.

Vyššia teplota a čiastočne natavené horniny v hĺbke plášťa fungujú ako prirodzený tlmič otrasov. Tento mechanizmus presne vysvetľuje správanie zachytených zemetrasení a potvrdzuje, že tepelný model sedí s reálnymi meraniami z povrchu.

Zároveň to otvára dvere k lepšiemu pochopeniu marsovského vulkanizmu. Ak je plášť stále horúci, vulkanická a geotermálna aktivita nemusela definitívne vyhasnúť tak dávno, ako sa doteraz predpokladalo.

Kľúč k dávnej vode a oceánom

Rozdiely v teplote a vnútornej dynamike plášťa priamo ovplyvňovali aj formovanie povrchových kotlín a hydrogeológiu planéty. V obdobiach, keď na Marse existovala tekutá voda, hralo rozloženie vnútorného tepla kľúčovú úlohu pri udržiavaní hydrotermálnych systémov.

Podľa spoluautora štúdie Amirhosseina Bagheriho z Caltechu poskytuje táto asymetria zásadné informácie o procesoch, ktoré vytvorili panvy schopné udržať obrovské jazerá či dokonca menší oceán. Tepelná energia z hlbín mohla v chladných marsovských podmienkach dlhodobo brániť úplnému zamrznutiu vody.

Tieto lokality s pretrvávajúcim teplom a vodou zároveň predstavujú primárne ciele pre pátranie po stopách niekdajšieho mikrobiálneho života, ktorý mohol v priaznivých podmienkach prekvitať miliardy rokov dozadu.

Odkiaľ sa obrovské teplo vzalo?

Pôvod tejto gigantickej tepelnej anomálie zatiaľ zostáva otvorenou otázkou a vedci v súčasnosti pracujú s viacerými pracovnými hypotézami. Jednou z nich je možnosť, že severnú pologuľu kedysi zasiahol masívny impakt cudzieho telesa, ktorý uvoľnil obrovské množstvo tepla do vesmíru a ochladil tamojší plášť.

Druhá teória počíta so spontánnou konvekciou, pri ktorej sa horúca hmota v plášti dlhodobo koncentrovala prevažne pod južnou pologuľou. Tretím vysvetlením je prítomnosť mimoriadne hrubej geologickej kôry na juhu, ktorá poslúžila ako dokonalý tepelný izolant a zabránila úniku akumulovaného tepla.

Zistenia ukazujú, že vnútorný život kamenných planét je oveľa dynamickejší, než sa pôvodne zdalo. Detailná mapa vnútra Marsu poslúži ako základný oporný bod pre plánovanie ďalších misií, prieskumných roverov aj budúcich ľudských posádok, ktoré sa k Červenej planéte vydajú.

Čítajte viac z kategórie: Vesmír a veda