一项针对火星内部结构的新研究再次表明，这颗红色星球实际上是一个由两个截然不同「半球」组成的世界。研究发现，在火星南半球深处，其内部温度可能比北半球地下高出最高约400℃。

论文第一作者、曾任职于加州理工学院、现就职于亚利桑那大学的亚历山大·伯恩表示：「科学家通常假设，行星天体的内部结构总体上具有球对称性，但事实并不一定如此。」

伯恩及其团队重新分析了美国宇航局三艘火星探测器的历史数据，包括「火星全球勘测者号」、「火星奥德赛号」和「火星勘测轨道飞行器」。研究人员通过寻找这些探测器轨道速度的细微变化，分析火星引力场可能存在的差异。研究团队采用了伯恩开发的一种名为「潮汐层析成像」的技术，该方法还考虑了火星沿椭圆轨道绕太阳运行时太阳引力产生的不断变化的影响。

研究发现，各探测器所经历的火星引力场随时间发生的变化，与火星内部完全呈球对称结构时的理论预期存在明显差异。为解释这种差异，研究人员认为，火星南半球下方的地幔温度必须比北半球高出约200至400℃，部分区域至今可能仍处于熔融状态。

事实上，火星南北内部存在差异或许并不令人意外，因为科学家早已知道，这颗星球的表面本身就高度不对称。火星北部主要由广阔的低地平原组成，而南部则覆盖着大量陨石坑高地。平均来看，火星南部的地壳比北部厚约25公里。科学家还认为，北部低地在远古时期可能曾经存在过一片巨大的海洋。

更高温的南半球地幔，也可能解释火星上其他一些令人困惑的发现。美国宇航局的「洞察号」火星着陆器搭载的地震仪曾发现，地震波在火星南部衰减得更快。此外，火星南部富含铁矿物中发现的磁异常，如今也有了新的解释方向。如今的火星已经没有全球性磁场，但在40多亿年前曾拥有全球磁场。如果来自更高温南部地幔的上涌物质加热地壳使其温度超过「居里温度」，材料就会失去固有的磁性。

不过，火星南北差异的真正起源仍然没有答案。目前最受关注的一种解释认为，这一切可能源于40多亿年前的一次巨大撞击。按照这一理论，火星北部低地实际上是一个规模极其庞大的撞击盆地，那次撞击在火星北部挖出了一个巨大的凹陷，同时释放了大量内部热量，使北半球地幔的冷却速度快于南半球。另一种可能是，火星南部较厚的地壳形成了一层高效的「盖子」，阻止地幔内部的大量热量向外散失。

伯恩表示：「了解行星天体的内部结构，有助于我们揭示塑造它们形成和演化过程的机制。」这项研究成果于8月27日发表在《自然》杂志上。