تُظهر الخريطة وجود هياكل كثيفة وواسعة النطاق تحت محيط المريخ، وتُظهر عمليات الوشاح التي تؤثر على جبل أوليمبوس، أكبر بركان في النظام الشمسي.
تتضمن الخريطة والتحليل الجديدان بيانات من بعثات متعددة، بما في ذلك مهمة ناسا "إن سايت" (استكشاف الداخل باستخدام التحقيقات الزلزالية والجيوديسيا ونقل الحرارة). كما أظهرت الخريطة بيانات من الانحرافات الصغيرة في الأقمار الصناعية في أثناء دورانها حول المريخ.
يعمل الجيولوجيون بمفهوم يسمى توازن الانحناء، يصف كيف تستجيب الطبقة الصلبة الخارجية للكوكب للتحميل والتفريغ على نطاق واسع. تُسمى هذه الطبقة بالغلاف الصخري وتتكون من القشرة والجزء العلوي من الوشاح.
عندما يزداد وزن شيء ثقيل في الغلاف الصخري، فإنه يستجيب بالغرق. على سطح الأرض، تُعد غرينلاند مثالاً جيدًا على ذلك، حيث تضع الطبقة الجليدية الضخمة ضغطًا عليها. ومع ذوبان صفائح الجليد بسبب الانحباس الحراري العالمي، سترتفع غرينلاند.
غالبًا ما يتسبب هذا الانحناء للأسفل في ارتفاع المناطق المحيطة، على الرغم من أن التأثير طفيف. وكلما كان الحمل أكبر، كان الانحناء للأسفل أكثر وضوحًا، على الرغم من أنه يعتمد أيضًا على قوة الغلاف الصخري ومرونته. تُعَد معادلة الانحناء فكرة بالغة الأهمية لفهم ارتداد الأنهار الجليدية وتكوين الجبال وتكوين الأحواض الرسوبية.
يقول مؤلفو الدراسة الجديدة إن العلماء بحاجة إلى إعادة التفكير في كيفية عمل معادلة الانحناء على المريخ. ويرجع هذا إلى جبل أوليمبوس، أكبر بركان في النظام الشمسي، والمنطقة البركانية بأكملها المسماة "ثارسيس رايز"، أو "ثارسيس مونتيس".
تعد منطقة "ثارسيس مونتيس" منطقة بركانية شاسعة تضم ثلاثة براكين درعية هائلة أخرى هي جبل أرسيا، وبافونيس مونس، وأسكرايوس مونس. وتنص نظرية توازن الانحناء على أن هذه المنطقة الضخمة يجب أن تجبر سطح الكوكب على النزول إلى الأسفل. لكن العكس هو الصحيح.
يقول العلماء: "هذا يعني أننا بحاجة إلى إعادة التفكير في كيفية فهمنا لدعم البركان الكبير ومحيطه. تتوافق إشارة الجاذبية على سطحه جيدًا مع نموذج يعتبر الكوكب غلافًا رقيقًا". يُظهر البحث أن العمليات النشطة في الوشاح المريخي تدفع جبل ثارسيس مونتيس إلى الأعلى.
يكتب المؤلفون: "يبدو أن هناك كتلة كبيرة (شيء خفيف) في عمق طبقة المريخ، ربما ترتفع من الوشاح، ويُظهِر هذا أن المريخ قد يكون لا يزال يشهد حركات نشطة تحدث داخله، مما يؤدي إلى ظهور أشياء بركانية جديدة على السطح".
وهناك جدال حول مدى النشاط البركاني للمريخ. على الرغم من عدم وجود سمات بركانية نشطة على الكوكب، إلا أن الأبحاث تُظهر أن منطقة ثارسيس قد عادت إلى السطح في الماضي الجيولوجي القريب خلال عشرات الملايين من السنين القليلة الماضية.
كما وجد الباحثون شذوذًا جاذبية أخرى، وقد اكتشفوا هياكل كثيفة غامضة تحت السهول القطبية الشمالية للمريخ. وهي مدفونة تحت طبقة سميكة وناعمة من الرواسب التي ربما تكون قد ترسبت على قاع البحر القديم.
وتبلغ كثافة هذه الشذوذات نحو 300-400 كلغم/م3 أكثر من المناطق المحيطة بها. ويعاني قمر الأرض من شذوذات جاذبية مرتبطة بأحواض الاصطدام العملاقة. ويعتقد العلماء أن الأجسام التي تسببت في هذه الأحواض كانت أكثر كثافة من القمر، وأصبحت كتلتها جزءًا من القمر.
كما تظهر أحواض الاصطدام على المريخ شذوذات جاذبية. ومع ذلك، لا تظهر الشذوذات في نصف الكرة الشمالي للمريخ أي آثار لها على السطح.
وبحسب المقال المنشور في مجلة "ساينس أليرت" العلمية، سيساعدنا الاكتشاف الجديد في معرفة المزيد عن الميزات الخفية الغامضة على المريخ، ودراسة الحمل الحراري المستمر في الوشاح، بالإضافة إلى فهم العمليات السطحية الديناميكية، مثل التغيرات الموسمية الجوية، واكتشاف خزانات المياه الجوفية.