In einer Wendung, die niemand kommen sah, haben Wissenschaftler entdeckt, dass das Innere des Mars nicht nur ein gleichförmiger Felsbrocken ist – es hat ein Temperaturungleichgewicht, das jeden durchschnittlichen Thermostaten zum Weinen bringen würde. Das südliche Innere des Planeten scheint angenehme 200 bis 400 Grad Celsius wärmer zu sein als seine nördliche Hälfte und könnte sogar teilweise geschmolzen sein. Diese Enthüllung, veröffentlicht in Nature am 27. August, bietet ein neues Fenster in die geologische Geschichte des Roten Planeten, einschließlich jener goldenen Tage, als er vielleicht Leben beherbergt haben könnte.

Alexander Berne, ein Caltech-Alumnus (PhD '26) jetzt an der University of Arizona, leitete die Studie. Er entwickelte ein Modell, das subtile Variationen in der Schwerkraft nutzt, um in planetare Körper zu blicken, und wandte es dann auf den Mars an. Das Team analysierte jahrzehntelange Daten von drei Mars-Missionen: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey und Mars Reconnaissance Orbiter. Indem sie winzige Änderungen in den Geschwindigkeiten der Raumfahrzeuge verfolgten, rekonstruierten sie das Gravitationsfeld um den Mars.

Mit einer Technik namens Tidal-Tomographie untersuchten sie, wie sich die Anziehungskraft der Sonne auf den Mars mit den Jahreszeiten ändert – weil der Mars eine elliptische Umlaufbahn und eine geneigte Achse hat, denn warum auch nicht – und bauten ein Modell des Planeteninneren. „Wissenschaftler nehmen normalerweise an, dass die Inneren von planetaren Körpern im Allgemeinen kugelsymmetrisch sind, aber das ist nicht unbedingt wahr“, sagt Berne. „Mit mehr Schwerkraftdaten können wir die dreidimensionalen Feinheiten der inneren Struktur eines Planeten bestimmen.“

Der Mars war schon immer eine Geschichte von zwei Hemisphären: Der Süden ist gebirgig und kraterübersät, der Norden flach und tief gelegen. Jetzt wissen wir, dass der Kontrast tief geht – wie in hundert Grad tief. Diese verborgene Hitze könnte andere Mars-Mysterien erklären, wie die ungewöhnlichen magnetischen Signaturen in eisenreichen Mineralien im Süden und warum seismische Wellen von NASAs InSight-Mission dort schneller Energie verlieren. „Die Dichotomie, die wir zwischen Nord und Süd sehen, ist wichtig zu verstehen, weil sie Informationen über Prozesse liefert, die die Hydrologie des Mars beeinflusst haben könnten, einschließlich der Bildung von Becken, die Wasser enthalten haben könnten“, sagt Co-Autor Amirhossein Bagheri, Postdoc am Caltech und ehemaliges InSight-Teammitglied.

Was die Ursache dieser thermischen Anomalie betrifft, haben die Forscher ein paar Vermutungen: ein riesiger Einschlag, der Wärme aus dem Norden freisetzte, spontane Konvektion im südlichen Mantel oder dicke geologische Strukturen, die Wärme wie ein schlecht isolierter Dachboden einschließen. Das Papier mit dem Titel „Tidal Tomography Reveals a Thermal Anomaly Beneath Mars's Crustal Dichotomy“ umfasst ein wahres Who-is-who der Planetenwissenschaft von Brown, Arizona, NASA Goddard, Academia Sinica, Rom, Delft, UCLA, Texas, Colorado Boulder und UC Santa Cruz.

Also, der Mars ist nicht nur ein kalter, toter Felsen – er ist ein kalter, toter Felsen mit einem Hitzeschub. Wer hätte das gedacht?