Sob a superfície de Marte, os dois hemisférios do planeta poderiam esconder uma diferença de temperatura de várias centenas de graus.
O contraste entre o norte e o sul já é evidente na superfície. O norte é formado principalmente por vastas planícies baixas. O sul é mais elevado, acidentado e coberto de crateras, com uma crosta geralmente mais espessa. Um estudo publicado na Nature indica agora que essa separação se estenderia profundamente pelo planeta.
Duas vistas topográficas globais de Marte obtidas com o altímetro a laser MOLA da Mars Global Surveyor. As cores indicam a altitude.
Crédito: NASA/JPL
Os pesquisadores obviamente não colocaram um termômetro no manto marciano. Eles utilizaram as trajetórias de três sondas: Mars Global Surveyor, Mars Odyssey e Mars Reconnaissance Orbiter. Dezesseis anos de medições de rádio permitiram acompanhar pequenas variações em sua velocidade, causadas por mudanças no campo gravitacional de Marte.
Para entender isso, Marte não está sujeita exatamente da mesma forma à atração do Sol durante todo o ano. Sua órbita é ligeiramente alongada e seu eixo é inclinado. Assim, o planeta se deforma muito discretamente ao longo das estações. A forma como responde a essa atração depende, entre outros fatores, da rigidez das rochas localizadas em profundidade.
No entanto, as variações de gravidade medidas não correspondem às esperadas se o interior de Marte fosse idêntico em toda parte. Os cálculos indicam uma diferença de rigidez superior a 20% no manto, a grande camada rochosa situada entre a crosta e o núcleo. Essa diferença acompanha, de modo geral, a separação visível entre os dois hemisférios.
Modelo da estrutura interna de Marte conforme deduzido pelo presente estudo.
A temperatura fornece a principal explicação considerada pelos pesquisadores. O modelo indica que o manto sob as terras altas do sul seria cerca de 200 a 400 °C mais quente que o situado sob as planícies do norte. Ele também poderia conter um pouco mais de ferro.
Como uma diferença assim ainda poderia existir hoje? Uma possibilidade está na crosta espessa do sul, que teria limitado a perda de calor durante bilhões de anos. Movimentos lentos de rochas quentes no manto também poderiam contribuir. A história antiga de Marte, incluindo um possível impacto gigantesco, continua sendo estudada.
Esse calor poderia ajudar a compreender outras observações. As ondas de alguns terremotos marcianos parecem perder mais energia no sul, o que é compatível com rochas mais quentes. Os pesquisadores também indicam que uma temperatura elevada poderia permitir localmente a presença de pequenas quantidades de rocha derretida — portanto, magma — em profundidade.
Medições futuras poderiam distinguir entre essas possibilidades. Os pesquisadores propõem, em particular, o uso de observações eletromagnéticas para procurar possíveis bolsas de magma sob as terras altas. Mapas gravitacionais ainda mais precisos também poderiam revelar se material derretido sobe e fica retido na crosta espessa do sul.