Os investigadores descobriram um grande desequilíbrio de temperatura dentro de Marte, com o interior sul do planeta parecendo significativamente mais quente do que a sua porção norte.
Medições de gravidade mostram que o interior abaixo do hemisfério sul de Marte é cerca de 200 a 400 graus Celsius mais quente que o norte e pode estar parcialmente derretido. A descoberta proporciona uma nova janela para a história geológica do Planeta Vermelho, incluindo um período em que Marte pode ter tido um ambiente capaz de suportar vida.
O estudo foi liderado pelo ex-aluno da Caltech Alexander Byrne (PhD ’26), agora associado de pós-doutorado na Universidade do Arizona. Os resultados foram publicados em 27 de agosto Natureza.
Mapeando Marte por gravidade
Ao concluir sua pós-graduação na Caltech, Byrne desenvolveu um modelo que usa variações sutis na gravidade para prever a estrutura interna de um corpo planetário. Mais tarde, ele e os seus colegas aplicaram essa abordagem a Marte.
Os pesquisadores analisaram décadas de observações de três missões a Marte: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey e Mars Reconnaissance Orbiter. Ao rastrear mudanças extremamente pequenas na velocidade da sonda, a equipa conseguiu reconstruir o campo gravitacional em torno de Marte.
A atração gravitacional do Sol sobre Marte varia durante as estações do planeta porque Marte viaja em uma órbita ligeiramente elíptica e gira em um eixo inclinado. Os pesquisadores usaram um método chamado tomografia de marés para estudar como essas assinaturas gravitacionais mudam ao longo do tempo e construir um modelo do interior do planeta.
“Os cientistas geralmente acreditam que os interiores dos corpos planetários são geralmente esfericamente simétricos, mas isso não é necessariamente verdade”, diz Byrne. “À medida que obtemos mais dados gravitacionais, podemos determinar as complexidades tridimensionais da estrutura interna de um planeta. Estas descobertas dão-nos um modelo para conceber futuras missões e a exploração científica destes mundos. Compreender a estrutura interna dos corpos planetários ajuda-nos a desvendar os processos que moldaram a sua formação e evolução.”
uma profunda divisão norte-sul
Há muito se sabe que Marte tem uma aparência muito diferente em seus dois hemisférios. A superfície sul é dominada por altas montanhas e terreno com muitas crateras, enquanto o hemisfério norte consiste em grande parte de amplas planícies baixas.
Os novos resultados sugerem que este contraste pode estender-se muito abaixo da superfície. Os investigadores ficaram surpresos ao descobrir que Marte também é termicamente desigual internamente, com o interior sul sendo centenas de graus mais quente que o norte.
Esse calor oculto poderia ajudar a explicar muitas outras características misteriosas de Marte.
Os cientistas detectaram assinaturas magnéticas incomuns em minerais ricos em ferro no Hemisfério Sul. Um manto sul quente pode indicar que Marte já teve um campo magnético forte o suficiente para causar uma diferença no magnetismo entre os dois hemisférios.
A missão InSight da NASA já havia descoberto que as ondas sísmicas perdem energia mais rapidamente no sul. As temperaturas mais altas na área podem ajudar a explicar esse comportamento.
Pistas sobre o passado aquático de Marte
“É importante compreender a dicotomia que vemos entre norte e sul porque fornece informações sobre os processos que podem ter influenciado a hidrologia de Marte, incluindo a formação de bacias de retenção de água”, diz Amirhossein Bagheri, pós-doutorando no Caltech e co-autor do artigo. Bagheri também é ex-membro da equipe Insight.
Portanto, compreender as diferenças de temperatura pode fornecer novas pistas sobre como Marte evoluiu e como a sua paisagem evoluiu durante períodos em que pode ter existido água líquida na superfície.
Os pesquisadores ainda não sabem o que causa a anomalia térmica. Muitas possibilidades estão sendo consideradas.
Uma hipótese é que um impacto gigante liberou calor do norte. Outra sugestão é que a convecção espontânea pode ter ocorrido uma vez no manto meridional de Marte. Uma terceira possibilidade é que formações geológicas espessas no sul retenham o calor e impeçam que ele escape de forma eficiente.
Uma nova visão do interior de Marte
O artigo é intitulado “A tomografia das marés revela uma anomalia térmica sob a dicotomia crustal de Marte”.
Além de Byrne e Bagheri, os co-autores incluem Nicholas Wagner e Harriet Lau da Brown University, Isamu Matsuyama e Angela Marusiak da Universidade do Arizona, Sander Goossens do Goddard Space Flight Center da NASA; Rovira-Navarro da Universidade de Tecnologia de Delft na Holanda, Chuan Qin da UCLA, Douglas Hemingway da Universidade do Texas em Austin, Shijie Zhong da Universidade do Colorado Boulder e Francis Nimmo da UC Santa Cruz.
A pesquisa foi financiada pela NASA.
