Mars skriva jednu od najvećih zagonetki Sunčevog sistema – tzv. Marsovu dihotomiju, fenomen koji naučnike zbunjuje još od njegova otkrića 1970-ih godina. Riječ je o drastičnoj razlici između južnih visoravni i sjevernih nizina, gdje južna hemisfera planeta leži čak pet do šest kilometara iznad sjeverne.
Naučnici su dugo raspravljali o tome je li Marsova dihotomija rezultat vanjskih faktora, poput sudara s ogromnim asteroidom veličine mjeseca, ili pak unutrašnjih procesa, poput prijenosa topline kroz rastaljenu unutrašnjost planeta.
Nedavna istraživanja objavljena u časopisu Geophysical Research Letters analizirala su potrese na Marsu (tzv. marsotresi) koje je detektirao NASA-in InSight lender. Studija je pokazala da uzrok dihotomije vjerovatno leži duboko unutar planete.
Marsova južna visoravan prekrivena je kraterima i tragovima zaleđenih tokova vulkanske lave, dok je površina sjevernih nizina znatno glađa i ravna, gotovo bez ikakvih značajnih obilježja. Osim toga, geofizička mjerenja pokazuju da je kora Marsa znatno deblja ispod južne hemisfere.
Zanimljivo je i da su stijene na jugu magnetizirane, što sugerira da potječu iz doba kada je Mars imao globalno magnetno polje, dok sjeverne nizine nemaju takva svojstva. Dihotomija je prvi put otkrivena zahvaljujući podacima prikupljenima s Viking sondi 1970-ih godina, koje su ukazale na razliku u visini i gustoći udara meteorita. Naučnici su pomoću broja kratera procijenili starost površine – južne visoravni su starije od sjevernih nizina.
Postoje i dokazi da je nekoć u sjevernim nizinama Marsa postojalo golemo ocean tekuće vode. Međutim, rasprave oko postojanja tog okeana i dalje traju jer naučnici traže konkretne dokaze u vidu sedimentnih naslaga, oblika reljefa i minerala koji nastaju u prisutnosti vode.
Pitanje porijekla Marsove dihotomije još uvijek je otvoreno, no postoje dvije glavne hipoteze:
Endogena hipoteza, koja tvrdi da je razlika u toplinskom prijenosu kroz unutrašnjost Marsa uzrokovala vidljivu dihotomiju. Toplija tvar iz unutrašnjosti planeta podizala se prema jugu, dok se hladnija spuštala prema sjeveru.
Egzogena hipoteza, koja sugerira da je Mars pretrpio snažan udar jednog velikog tijela veličine Mjeseca ili više manjih tijela, što je oblikovalo planet.
Za razliku od Zemlje, gdje hiljade seizmografa omogućavaju precizno lociranje potresa, Mars nudi podatke samo s jednog instrumenta na lenderu InSight. Ipak, analizom vremena dolaska različitih seizmičkih valova (P i S valova) mogu se dobiti informacije o udaljenosti i smjeru potresa.
Nakon primjene novih metoda lociranja, naučnici su identificirali skupinu marsotresa u regiji Terra Cimmeria na južnim visoravnima. Nadalje, proučavajući kako S valovi gube energiju dok prolaze kroz stijene južne hemisfere u usporedbi s ranijim potresima zabilježenim u regiji Cerberus Fossae na sjeveru, otkriveno je da stijene na jugu gube više energije, što upućuje na to da su toplije od sjevernih.
Razlika u temperaturi između sjevera i juga podržava teoriju da je dihotomija uzrokovana unutarnjim procesima Marsa. Prema naučnim modelima, u prošlosti je Mars imao pokretne tektonske ploče slične Zemlji. Kretanje ovih ploča i magma ispod njih mogla je stvoriti sadašnju dihotomiju, koja se potom stabilizirala kada su tektonske ploče prestale s kretanjem, formirajući ono što naučnici nazivaju “stagnantnim pokrovom” Marsove unutrašnjosti.
Iako je potrebno više podataka za konačno razrješenje ove zagonetke, nova istraživanja donose važne uvide u to kako je Mars postao planet s tako izraženim geološkim kontrastima. Buduće misije i dodatna seizmička opažanju ključne su za potpuno razumijevanje formacije Marsove dihotomije i njenog značaja za historiju crvene planete.
