Způsobila srážka Marsu s velkým železným tělesem rozdílnost jeho polokoulí?

Při pohledu na Mars si rychle povšimneme nevyváženosti jeho vzhledu – jižní a severní polokoule jsou od sebe značně odlišné. Zatímco severní polokoule je tvořena hladkými pláněmi s minimem impaktních kráterů, jižní polokoule nabízí naprosto odlišný pohled – krajinu připomínající spíše povrch Měsíce. Jižní polokoule je výrazně poseta velkým množstvím impaktních kráterů. Výškový rozdíl mezi níže položenou severní a výše položenou jižní polokoulí je 1 až 3 kilometry. Také z geofyzikálního průzkumu jsou patrné rozdíly; tloušťka kůry se u jednotlivých polokoulí liší – na severní polokoulí je kůra mocná okolo 32 km a na jižní okolo 58 km. Žádné jiné těleso ve sluneční soustavě nevykazuje podobnou rozdílnost. Pro tento výrazný kontrast se vžilo pojmenování marsovská dichotomie a od doby jejího objevu zaměstnává vědce po celém světě. Proč a jak vznikla? To jsou otázky, na které se vědci snaží najít odpověď. S novou teorií nyní přišel vědecký tým vedený geofyzikem Giovanni Leonem ze švýcarské univerzity ETH. Rozdílnost polokoulí má mít na svědomí srážka s jiným tělesem v oblasti jižního pólu.

Pohled na topografickou (výškovou) mapu povrchu Marsu, na které jsou jasně patrné rozdíly mezi jižní a severní polokoulí. Modrá barva odpovídá nejnižším místům, červená až bílá nejvyšším. Zdroj: NASA / JPL / USGS, licence: Public Domain.

Za pomoci numerického modelu dospěl tým k názoru, že rozdílnost ve vzhledu polokoulí je výsledkem obří kolize Marsu s jiným tělesem. Teď si zajisté říkáte, že to není nová hypotéza. A máte pravdu. Podobné představy byly publikovány již dříve. Dokonce byly rozpracovány pro jeden velký či několik menších impaktů. Nicméně přínos nové hypotézy spočívá v tom, že zatímco předchozí autoři vysvětlovali rozdílnost dopadem tělesa na severní část planety, nová hypotéza pracuje s dopadem tělesa na jižní polokouli. Autoři předpokládají, že ke srážce mělo dojít v počátku formování sluneční soustavy, přibližně 5 až 15 miliónů let po vzniku Marsu. Výpočty naznačují, že těleso, se kterým se Mars měl srazit rychlostí 5 km/s, muselo mít minimálně 1/10 hmotnosti Marsu, průměr okolo 1600 km a být minimálně z 80 % tvořeno železem. Během srážky se mělo uvolnit tak velké množství tepla, že na velké části jižní polokoule mohl vzniknout rozsáhlý magmatický oceán. Ten začal postupně opět tuhnout, čímž měl umožnit vznik vyvýšené jižní polokoule.

Zajímavostí představeného modelu je to, že srážka měla být schopna spustit masivní vulkanismus trvající až 3 miliardy let. A to převážně v oblasti rovníku – kde leží i obrovská sopečná provincie Tharsis – zde mělo dojít ke vzniku několika plášťových plum (atypicky teplých oblastí v plášti, kde k povrchu může vystupovat roztavený materiál), které postupně migrovali od rovníku k jižnímu pólu. Autoři se domnívají, že tak mají v rukou vysvětlení, proč většina sopek na povrchu Marsu je pozorována právě v oblasti rovníku (konkrétně v oblasti Tharsis, Elysium a Syrtis Major) či na jižní polokouli. Model též uspěl s reprodukcí rozdílných výšek jižní a severní polokoule. V neposlední řadě se povedlo vysvětlit, i proč došlo k zastavení magnetického pole Marsu. To mělo být způsobeno významným poklesem tepelného toku z jádra do pláště a kůry Marsu v prvních 400 miliónech let po dopadu tělesa. Model tak aspiruje na vysvětlení hned několika velkých záhad. Rozdílnost polokoulí, rozložení sopečné činnosti na povrchu a proč došlo k zastavení magnetického dynama.

Nicméně, až čas ukáže, jestli se jedná jen o další z řady hypotéz pokoušející se vysvětlit vznik marsovské dichotomie či jestli bude obecně přijímána. Prozatím se to žádné hypotéze nepovedlo.

Zaujala vás problematika marsovské dichotomie a chtěli byste se dozvědět víc? Pak se podívejte na shrnující přednášku Margarity Marinova na toto téma.

Napsat komentář