Mars je dom možda i najveće misterije Sunčevog sustava – takozvane dihotomije koja zbunjuje znanstvenike još otkako je otkrivena 1970-ih.

Naime, južno gorje Marsa koje prekriva oko dvije trećine površine planeta, uzdiže čak pet do šest kilometara više od nizina koje se nalaze na sjevernoj hemisferi. Ovakav kontrast ne postoji nigdje drugdje u Sunčevom sustavu.

Što je uzrokovalo ovu dramatičnu razliku? Znanstvenici su podijeljeni oko toga je li to rezultat vanjskih čimbenika – poput sudara s ogromnim asteroidom veličine Mjeseca – ili unutarnjih, poput protoka topline kroz rastaljenu unutrašnjost planeta.

U novom istraživanju objavljenom u Geophysical Research Lettersu, analizirani su potresi koje je otkrio NASA-in lander Insight, smješten blizu granice koja razdvaja dvije strane dihotomije. Proučavanje kretanja vibracija potresa otkrilo je dokaze da podrijetlo marsovske dihotomije leži duboko u takozvanom crvenom planetu.

Nadmorska visina nije jedina razlika između dviju strana marsovske dihotomije. Južno gorje prošarano je kraterima i smrznutim tokovima vulkanske lave. Nasuprot tome, površina sjeverne nizine je glatka i ravna, gotovo bez vidljivih ožiljaka i drugih značajnih obilježja.

Uz to je i kora Marsa značajno deblja ispod južnih gorja. Južne stijene su magnetizirane što sugerira da potječu iz drevne ere kada je Mars imao globalno magnetsko polje, dok one u sjevernim nizinama nisu.

Znanstvenici također vjeruju da je nekoć postojao golemi ocean tekuće vode na Marsu, vjerojatno u istoj regiji u kojoj se nalaze sjeverne nizine. Postojanje tekuće vode preduvjet je života, pa nije teško razumjeti interes znanstvene zajednice i svemirskih agencija za ovu tezu.

Dvije su glavne teze o podrijetlu Marsove dihotomije. Prva je takozvana endogena hipoteza, prema kojoj je do dihotomije dovela razlika u prijenosu topline kroz podizanje toplijeg i potonuće hladnijeg materijala unutar Marsovog plašta. Druga je egzogena hipoteza, prema kojoj uzrok dihotomije dolazi iz svemira. To bi značilo katastrofalan utjecaj ili jednog tijela veličine mjeseca ili nekoliko manjih tijela, preoblikujući površinu planeta.

Znanstvenici su proučavali kako valovi gube energiju dok putuju kroz stijene južnih gorja. Pokazalo se da su brže gubili energiju u južnim visoravnima. Najvjerojatnije objašnjenje je da je stijena ispod južnih gorja toplija nego na sjeveru.

Ova temperaturna razlika između dviju polovica dihotomije podupire ideju da su rascjep uzrokovale unutarnje sile na Marsu, a ne neki vanjski utjecaj.

Potpuno objašnjenje zašto je tako, prilično je složeno. U jednom trenutku, Mars je imao pokretne tektonske ploče poput Zemlje. Kretanje ovih ploča i rastaljenog kamenja ispod njih moglo je stvoriti nešto poput dihotomije – koja je zatim bila zamrznuta na mjestu kada su se tektonske ploče prestale pomicati i formirale ono što znanstvenici nazivaju “ustajalim poklopcem” na rastaljenoj unutrašnjosti planeta.

Ti su događaji možda tada omogućili obrasce konvekcije u rastaljenoj stijeni koji mogu objasniti dihotomiju koja je vidljiva danas. Znanstvenici navode kako će za konačno objašnjenje uzroka dihotomije Marsa trebati više podataka o potresima, kao i detaljni modeli o tome kako je Mars nastao.