火星表面存在鮮明的南北差異，北半球以低窪平坦的平原為主，南半球則分布著古老高地、山脈與大量撞擊坑。如今，這種不對稱性可能不僅存在於地表，也延伸至火星深處。最新研究分析火星長期累積的重力觀測資料，發現南半球高地下方的地函可能存在顯著熱異常，溫度估計比北半球對應區域高約200至400°C。這項發現顯示，塑造火星南北半球巨大差異的地質過程，可能至今仍在其內部留下深刻印記，並為理解火星早期演化與曾否具備適合液態水存在的環境提供新的線索。
研究團隊利用火星全球探勘者號、火星奧德賽號與火星偵察軌道器多年累積的追蹤資料，分析太陽引力作用下火星重力場隨時間產生的細微變化。由於火星軌道具有偏心率，且自轉軸傾斜，太陽對火星施加的潮汐力會隨季節改變。研究人員藉由潮汐層析成像（Tidal tomography）方法，從探測器軌道速度的微小變化反推火星內部結構。結果發現，火星實際的重力反應與假設內部完全均勻對稱的模型存在明顯差異，顯示南北半球地函的物理性質並不相同，其中南半球地函較為高溫，可能局部存在部分熔融。
這項結果也有助於解釋火星其他長期未解的現象。研究指出，南部高地地函較高的溫度，可能影響地殼的形成與磁化歷史，並與南北半球磁性特徵的差異有關。此外，美國NASA的洞察號（InSight）曾偵測到，來自南部高地的低頻火星震波衰減速度較快，這種差異也可能反映該區地函溫度較高。
至於這項熱異常究竟如何形成，目前仍無定論。研究團隊提出多種可能，包括早期巨大撞擊改變火星內部結構、南半球地函長期對流，以及較厚的南部地殼造成熱量不易逸散等。然而，單一機制未必能完全解釋所有觀測結果，較可能是早期巨大撞擊與後續熱演化共同作用的結果。未來若能透過新的地震觀測、電磁探測及火星內部探測任務取得更多資料，將有助於確認南部地函是否存在局部熔融區域，並進一步揭開火星南北半球不對稱結構的起源。
