火星的剖面图，展示了这颗行星的内部结构。研究人员已发现火星南半球地表深处存在多余热量的证据。图片来源：美国国家航空航天局西奥菲勒斯布里特格里斯沃尔德。
火星是一个寒冷的世界，有冰盖，地表下还有大量的冰。 但新的研究发现，南半球地表深处存在异常的多余热量。 解释的说法不一，从巨大撞击释放热能到厚实地质特征储存热量都有。
火星南半球地表深处异常炎热
火星表面是一个非常寒冷的星球。和地球一样，其内部越深温度会逐渐升高。但现在，加利福尼亚州加州理工学院的研究人员发现了一个不同寻常的异常现象。他们称，火星南半球地表深处存在大量额外的热量。实际上，该区域的温度比预期高出约200400摄氏度（290750华氏度）。
热异常似乎反映了火星的南北不对称性。火星的北半球大多是平坦的低地，而南半球则布满了陨石坑和山脉。因此，火星有时被称为双面行星。现在看来，这种特征并非仅仅是表面现象，而是深入到了行星内部。
研究人员于2026年8月26日在《自然》杂志上发表了他们经过同行评议的研究结果。
测量航天器的速度
研究人员是如何发现这种异常现象的？加州理工学院校友亚历山大伯恩领导了这项研究。伯恩及其团队利用了从火星全球勘测者、火星奥德赛号和火星勘测轨道飞行器这三个不同火星任务中收集了数十年的数据。该团队测量了航天器速度的微小变化，然后利用这些变化重建了火星周围的引力场。
研究人员使用一种名为潮汐层析成像（又称行星层析成像）的技术，测量了这些引力信号随时间的变化情况。这使得该团队能够建立行星内部的模型。正如伯恩所解释的：
科学家通常认为行星体的内部大体呈球对称，但事实并非一定如此。随着我们获取更多重力数据，我们能够确定行星内部结构的三维细节。这些推论反过来为我们设计未来的探测任务和对这些天体的科学探索提供了蓝图。了解行星体的内部结构有助于我们揭示塑造其形成和演化的过程。
这张图表描绘了北半球寒冷的内部区域和南半球温暖的内部区域。图片来源：Berne等人《自然》杂志。
显示火星地形的地图。这颗行星的北半球和南半球差异很大；北半球主要是平坦的低地，而南半球则布满了陨石坑和山脉。图片来源：美国国家航空航天局喷气推进实验室美国地质调查局维基百科。
一个杂乱的室内空间
和地球一样，火星并非完美的球体。火星的北半球低地大多十分平坦，而南半球则有山脉和许多深邃的陨石坑。这就引出了热异常现象。南半球的内部温度比北半球高得多，约高出200400摄氏度（290750华氏度）。在这样的温度下，岩石处于部分熔融状态。
加州理工学院的亚历山大伯恩主导了这项关于火星内部的新研究。图片由亚历山大伯恩提供。
什么可以解释火星南半球的异常现象？
研究人员提出了一些假设来解释这一异常现象。其中一个假设是一次巨大的撞击从北半球释放了热量。
另一种可能性是地幔南部出现的自然对流现象，即热量在流体中的传导。
最后，这可能是由南半球厚实的地质特征导致的，这些特征会阻止多余的热量散发出去。
这些发现对火星的地质历史以及数十亿年前火星的宜居性也有启示。该研究的合著者、加州理工学院的博士后学者阿米雷扎巴盖里（AmirhosseinBagheri）表示：
我们观察到的火星南北半球之间的二分性很重要，因为它提供了关于可能影响火星水文学的过程的信息，包括可能曾容纳水的盆地的形成。
关键结论：加州理工学院的一项新研究表明，火星南半球地下深处的温度比预期的要高得多。这是为什么呢？
潮汐层析成像揭示了火星地壳二分带下方的热异常
经由加州理工学院
BY: Paul Scott Anderson
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参考资料
1.WJ百科全书
2.天文学名词
3.原文来自： https://earthsky.org/space/mars-southern-hemisphere-thermal-anomaly-asymetry/
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