Évtizedek óta tudjuk, hogy a Mars nagyon furcsa. Északi féltekéjét főként alföldek jellemzik, amelyek a teljes felszín egyharmadát teszik ki. A többi része – amely a teljes déli féltekét magában foglalja– kráterekkel borított hegyvidék. Az legújabb mérések arra utalnak, hogy ezek a különbségek nem csak felszínesek.

Egy kutatócsoport a Mars Global Surveyor, a Mars Odyssey és a Mars Reconnaissance Orbiter által évtizedek alatt gyűjtött adatokat elemezve minden eddiginél pontosabb térképet készített a Mars gravitációs mezőjéről. Elliptikus pályája és dőlésszöge miatt a Nap által a Marsra gyakorolt gravitációs vonzás az évszakok függvényében változik. Ezek a változások lehetővé tették a szakértők számára, hogy űrszondák révén feltérképezzék a bolygó belsejét, és az eredmények arra utalnak, hogy a Mars déli köpenye 200–400 °C-kal melegebb lehet, mint az északi.

„A kutatók általában azt feltételezik, hogy a bolygók belseje alapvetően gömbszimmetrikus, de ez nem feltétlenül igaz” – nyilatkozta Alexander Berne, az Arizonai Egyetem kutatója. „Ahogy egyre több gravitációs adatot gyűjtünk, meghatározhatjuk a bolygó belső szerkezetének térbeli részleteit. Ezek a következtetések alapot kínálnak a jövőbeli küldetések tervezéséhez és e világok tudományos feltárásához. A bolygók belső szerkezetének megértése segít feltárni azokat a folyamatokat is, amelyek meghatározták kialakulásukat és fejlődésüket.”

A Mars kettős jellegét már régóta tanulmányozzák a szakértők. A két félteke magasságbeli különbsége 1–3 kilométer, és a kéreg vastagsága délen majdnem kétszer akkora, mint az északi oldalon. Továbbra sem világos, mi okozhatta a dichotómiát: egyetlen becsapódás, kozmikus ütközések sorozata, vagy belső folyamatok, például a lemeztektonika. A domborzati eltérés – bármi is legyen az oka – minden bizonnyal meghatározó volt az ősi Marson, különösen abban az időszakban, amikor még víz folyt a felszínén.

A hőmérsékleti eltérés arra utalhat, hogy a Marsnak a múltban sokkal erősebb mágneses mezője volt, ami mágneses különbségekhez vezetett a két féltekén, valamint a jelen vizsgálatban felmért hőmérsékleti anomáliát is kialakította. „Fontos megértenünk az észak és déli félteke között megfigyelhető különbségeket, mert ez információt szolgáltat azokról a folyamatokról, amelyek befolyásolhatták a Mars hidrológiáját, beleértve a vizet tároló medencék formálódását is” – tette hozzá Amirhossein Bagheri, a Caltech posztdoktori kutatója és az eredményekről beszámoló tanulmány társszerzője.

Bagheri részt vett a NASA InSight-küldetésében, amely a marsrengéseket mérte, segítve a Mars belsejének megismerését. Az InSight mérései alapján a szeizmikus hullámok gyorsabban oszlanak el a déli féltekén, ami szintén összhangban áll azzal, hogy ott forróbb a köpeny.