Anomalija duboko ispod Marsa možda ubrzava rotaciju planeta

Marsovi dani neznatno se skraćuju, a novo istraživanje upućuje na to da uzrok možda nije na površini, nego duboko u unutrašnjosti planeta. Znanstvenici smatraju da bi golem gravitacijski poremećaj ispod regije Tharsis, na dubini od oko 1200 kilometara, mogao objasniti zašto se Crveni planet posljednjih godina okreće nešto brže nego prije. Promjena je mala, gotovo neprimjetna, ali je važna jer otvara novo pitanje o tome koliko je Mars doista geološki neaktivan.

Još 2023. tim koji je analizirao podatke instrumenta RISE na NASA-inoj misiji InSight utvrdio je da se rotacija Marsa ubrzava za oko četiri mililučne sekunde godišnje na kvadrat. U praksi to znači da se marsovska godina skraćuje za tek djelić milisekunde. Riječ je o vrlo sitnom pomaku, ali dovoljno pouzdanom da traži ozbiljno objašnjenje.

Među mogućim objašnjenjima ranije su se spominjali nakupljanje leda na polarnim kapama i polagano izdizanje tla nakon povlačenja drevnog leda. Kad se raspodjela mase unutar planeta promijeni, može se promijeniti i brzina njegove vrtnje. Upravo zato novo tumačenje, koje uzrok smješta duboko ispod vulkanske regije Tharsis, privlači toliku pozornost.

Gdje Tharsis remeti sliku Marsa

Istraživači se u početku nisu bavili brzinom Marsove vrtnje, nego podrijetlom same pokrajine Tharsis, goleme vulkanske regije u kojoj se nalaze najveći vulkani u Sunčevu sustavu. Novi podaci misije InSight omogućili su preciznije procjene svojstava marsovske litosfere, njezine toplinske građe i mehaničkog ponašanja. Time su otvorili prostor za pouzdanije modele unutrašnjosti tog dijela planeta.

Pritom nisu krenuli od nule. Još od 1970-ih gravitacijsko polje Marsa prati se uz pomoć podataka letjelica Mariner 9, Viking 1 i Viking 2. Ta su mjerenja od 1990-ih postala znatno preciznija zahvaljujući misijama Mars Global Surveyor, Mars Odyssey i Mars Reconnaissance Orbiter. Zbog toga je gravitacijska karta Marsa danas dovoljno detaljna da jasno pokazuje anomalije, odnosno područja u kojima izmjerena gravitacija odstupa od onoga što bi se očekivalo prema raspodjeli mase ispod površine.

U regiji Tharsis ta su odstupanja posebno uočljiva. Između vulkana Ascraeus Mons i Pavonis Mons nalazi se područje pojačane gravitacije, s vrijednostima od oko 300 do 500 miligala, i nakon što se ukloni veći dio učinka rotacijskog spljoštavanja planeta. S druge strane, uzvisinu Tharsis okružuje izražen pojas slabije gravitacije od oko minus 200 miligala. To sugerira da se duboko ispod te regije nalazi struktura koja remeti očekivanu raspodjelu mase.

Za takve poremećaje već su se nudila različita objašnjenja. Po jednoj mogućnosti, Tharsis je povezan s velikim drevnim udarom. Po drugoj, cijela regija leži iznad još starijeg potpornog područja nastalog u ranoj povijesti Marsa. Treća ideja, koja se sada ponovno nameće, jest da se ispod Tharsisa uzdiže aktivan plaštni stup, vrući mlaz materijala iz dublje unutrašnjosti planeta.

Trag prema življoj unutrašnjosti

Kad su modelirali unutrašnjost Marsa i tražili raspored mase koji bi mogao objasniti opažene topografske i gravitacijske značajke, istraživači su kao najbolje rješenje dobili veliku negativnu masenu anomaliju na dubini od oko 1200 kilometara. To ne znači da ondje postoji nekakva “negativna masa”, nego područje manje gustoće od okolnog materijala, što se dobro uklapa u ideju toplijeg materijala koji se uzdiže iz plašta.

Ako je to tumačenje točno, posljedice su znatne. Takav uzlazni tok vrućeg materijala iz Marsove unutrašnjosti mogao bi objašnjavati vulkansku aktivnost i lokalno stanjivanje litosfere, a duboko ispod površine mogao bi stvarati i džepove djelomično rastaljene stijene. To bi značilo da Mars možda ipak nije posve ohlađen i geološki mrtav svijet. Autori pritom podsjećaju da su noviji tragovi vulkanske aktivnosti u Tharsisu toj mogućnosti dali dodatnu težinu, kao i mogući pokazatelji sličnih uzlaznih tokova ispod Elysium Monsa na istočnoj hemisferi planeta.

Takva uzlazna struktura mogla bi pomoći objasniti i ubrzanje Marsove rotacije. Ako se u unutrašnjosti planeta mijenja raspodjela gustoće, mijenja se i njegov moment tromosti, a time i brzina vrtnje. Prema autorima rada, novija opažanja promjene Marsove rotacije mogla bi biti u skladu s procjenom da se anomalija manje gustoće polako uzdiže prema gore.

Ipak, to još nije konačan odgovor. Modeli i dalje ovise o nesigurnim podacima, ponajprije o viskoznosti marsovskog plašta, koju još ne poznajemo dovoljno dobro. Upravo zato autori pozivaju na nova gravitacijska mjerenja i buduće misije koje bi preciznije zavirile ispod površine. Ako se njihovi rezultati potvrde, Mars više neće djelovati kao planet čija je unutrašnjost odavno utihnula, nego kao svijet u kojem duboki procesi i dalje, premda skriveni od pogleda, polako oblikuju njegovu dinamiku.