In een plotwending die niemand zag aankomen, hebben wetenschappers ontdekt dat het binnenste van Mars niet zomaar een uniforme bal van gesteente is - het heeft een temperatuuronevenwicht dat je gemiddelde thermostaat zou doen huilen. Het zuidelijke binnenste van de planeet blijkt een behaaglijke 200 tot 400 graden Celsius warmer te zijn dan de noordelijke helft, en is mogelijk zelfs gedeeltelijk gesmolten. Deze onthulling, gepubliceerd in Nature op 27 augustus, biedt een nieuw venster op de geologische geschiedenis van de Rode Planeet, inclusief die zorgeloze dagen waarop er mogelijk leven was.

Alexander Berne, een Caltech-alumnus (PhD '26) nu aan de Universiteit van Arizona, leidde de studie. Hij ontwikkelde een model dat subtiele variaties in zwaartekracht gebruikt om in planetaire lichamen te kijken, en paste het vervolgens toe op Mars. Het team analyseerde tientallen jaren aan gegevens van drie Mars-missies: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey en Mars Reconnaissance Orbiter. Door kleine veranderingen in de snelheden van de ruimtevaartuigen te volgen, reconstrueerden ze het zwaartekrachtveld rond Mars.

Met behulp van een techniek genaamd getijdetomografie bestudeerden ze hoe de zwaartekracht van de zon op Mars verandert met de seizoenen - omdat Mars een elliptische baan en een gekantelde as heeft, want waarom ook niet - en bouwden ze een model van het binnenste van de planeet. "Wetenschappers gaan er meestal van uit dat de binnenkant van planetaire lichamen over het algemeen bolsymmetrisch is, maar dit is niet noodzakelijk waar," zegt Berne. "Naarmate we meer zwaartekrachtgegevens krijgen, kunnen we de driedimensionale fijne kneepjes van de interne structuur van een planeet bepalen."

Mars is altijd een verhaal van twee halfronden geweest: het zuiden is bergachtig en bekraterd, het noorden is vlak en laag. Nu weten we dat het contrast diep gaat - zoals honderden graden diep. Deze verborgen hitte zou andere Mars-mysteries kunnen verklaren, zoals de ongebruikelijke magnetische kenmerken in ijzerrijke mineralen in het zuiden, en waarom seismische golven van NASA's InSight-missie daar sneller energie verliezen. "De dichotomie die we tussen noord en zuid zien, is belangrijk om te begrijpen omdat het informatie geeft over processen die de hydrologie van Mars kunnen hebben beïnvloed, inclusief de vorming van bekkens die mogelijk water bevatten," zegt co-auteur Amirhossein Bagheri, een Caltech-postdoc en voormalig InSight-teamlid.

Wat de oorzaak van deze thermische anomalie betreft, hebben de onderzoekers een paar gissingen: een gigantische inslag die warmte uit het noorden vrijmaakte, spontane convectie in de zuidelijke mantel, of dikke geologische structuren die warmte vasthouden als een slecht geïsoleerde zolder. Het artikel, getiteld "Tidal Tomography Reveals a Thermal Anomaly Beneath Mars's Crustal Dichotomy," bevat een ware who's who van planetaire wetenschap van Brown, Arizona, NASA Goddard, Academia Sinica, Rome, Delft, UCLA, Texas, Colorado Boulder en UC Santa Cruz.

Dus Mars is niet zomaar een koude, dode rots - het is een koude, dode rots met een opvlieger. Wie had dat gedacht?