Расположение центра карты перепутано, но это не ошибка. Из главы 4 «Поверхности Марса»:

Разница высот между двумя полушариями смещает центр фигуры планеты от ее центра масс на 2,986 км, если измерять вдоль полярной оси.

Как объясняется в другом ответе, высота определяется на основе центра масс Марса.

Что касается вопроса, вынесенного в заголовок («Почему полушария такие разные?»), то этот резкий контраст между северным и южным полушариями известен как марсианская дихотомия.

Высота на Марсе следует бимодальному распределению. То есть большая часть суши находится либо на 4 км ниже средней высоты, либо на 1,5 км выше средней высоты. Но между двумя полушариями различается не только высота над уровнем моря, но и толщина земной коры и количество ударных кратеров.

Существует несколько конкурирующих гипотез, объясняющих дихотомию. Вот некоторые из них.

Геологические явления

Часть коры была перевернута

В самом начале истории Марса кристаллизовался магматический океан. Соломон и др. (2005) предполагают, что верхняя часть мантии оказалась более плотной, чем нижняя, и она перевернулась.

Раньше были активные поля

По аналогии с дихотомией, наблюдаемой на Земле между океанами и континентами, Слип (1994) предполагает, что северное полушарие может быть результатом образования и распространения новой коры из центра. Граница между двумя областями должна была быть активной окраиной, подобной Андам, где океаническая кора опускается под континентальную кору.

Однако это привело бы к формированию магнитных полос, которые наблюдаются в южном, а не в северном полушарии.

Тепловая конвекция в мантии

Как предположили Чжун и Зубер (2001) , в мантии могла иметь место сильная конвекция с единственной конвекционной ячейкой.

Этим моделям удается воспроизвести некоторые различия между двумя полушариями.

воздействия

Гигантский удар в северном полушарии

Wilhelms and Squyres (1984) предполагают, что гигантское столкновение на очень раннем этапе истории Марса могло вызвать северную депрессию. Они также указывают место удара.

Однако здесь не обнаружено истончения коры, как это наблюдается для более молодых и мелких кратеров. Кольцевые отложения, которые могли бы возникнуть при таком ударе, отсутствуют. Край северных равнин очень неровный, когда ударные кратеры имеют тенденцию быть несколько круглыми.

Гигантский удар в южном полушарии

Леоне и др. (2016) предполагают, что дихотомия является результатом удара в южном полушарии и результатом удара большей коры, а не отсутствия коры.

Несколько не столь гигантских ударов

Объяснить неправильную границу между двумя областями одним ударом довольно сложно, поэтому Фрей и Шульц (1988) предполагают, что своеобразная география Марса могла быть вызвана несколькими крупными столкновениями.

Однако эта гипотеза не полностью объясняет, почему ударный бассейн не имеет круглой формы.

---

Так что вопрос о марсианской дихотомии остается открытым и пока не имеет однозначного ответа.

Дальнейшее чтение:

• Тайны Марса Де Блазио , глава 2
• Поверхность Марса Карра , глава 4
• Происхождение дихотомии марсианской коры, Джордж Э. Макгилл и Стивен В. Сквайрс

Одну часть вашего вопроса можно было бы перефразировать: «Почему мы измеряем высоту на Марсе так, как мы это делаем». Как вы заметили, мы могли бы переопределить эллипсоид нулевой высоты, чтобы он более точно соответствовал планете, сдвинув его немного на юг. Ответ основан на гравитации . 0 находится на поверхности с постоянной гравитационной потенциальной энергией, которая первоначально определялась с точки зрения атмосферного давления, но в последнее время путем прямого измерения гравитации.

Другая часть может спросить, почему это относится к истории Марса. Я не думаю, что есть окончательный принятый ответ, но я оставлю это для кого-то другого.