Masa Lalu Mars Yang Dingin Untuk Air

Mars! Planet merah ini selalu saja menarik untuk dibahas. Planet tetangga yang satu ini memang menyimpan misteri unutk manusia. Misi ke Mars dikirimkan dan wahana yang mengorbit maupun yang menjejak Mars coba menggali informasi akan sejarah planet tersebut.

Kawah di Mars. Kredit: Antoine Lucas/NASA/JPL/Univ. Arizona
Kawah di Mars. Kredit: Antoine Lucas/NASA/JPL/Univ. Arizona

Para ilmuwan pun melakukan penelitian dan pemodelan untuk mencari tahu sejarah Mars. Salah satunya adalah menelusuri kembali jika memang pernah ada periode basah di Mars apakah air dalam wujud cair disana bertahan cukup lama dan apakah cukup hangat untuk bisa menopang kehidupan. Untuk itu, para ilmuwan yang dipimpin Edwin Kite dari Universitas Princeton, New Jersey mencoba melakukan analisa untuk mengetahui kehadiran air sekaligus seberapa lama ia bertahan dari atmosfer yang dimiliki Mars.

Mencari Periode Hangat di Mars
Menurut para ilmuwan, atmosfer Mars tidak cukup tebal untuk mempertahankan suhu permukaan di atas titik beku dalam jangka panjang. Meskipun topografi Mars menunjukkan keberadaan air dalam wujud cair yang membanjiri Mars di masa lalu, namun bukti yang ada menunjukkan kalau periode hangat hanya terjadi sewaktu-waktu dan tidak konsisten untuk fasa laik huni dalam sejarah planet tersebut.

Tanda aliran air di Mars meliputi lapisan sedimen yang diduga berada di danau kuno, ngarai terjal dan dataran rendah. Tanda kehadiran air tersebut diukur oleh banjir besar yang terjadi di masa lalu dan menjadi petunjuk kalau planet merah yang kering dan dingin tersebut pernah melewati masa hangat di awal sejarahnya. Tapi, untuk punya masa hangat seperti itu, Mars harus memiliki atmosfer yang jauh lebih tebal dari yang dimiliki sekarang. Sesuatu yang kalau dilihat sekarang rasanya tak mungkin, kata Edwin Kite.

Mengapa ada pernyataan seperti itu? Menurut Edwin Kite, bukti yang ia temukan tidak cocok atau bisa dibilang bertentangan dengan pemahaman bahwa di masa lalu, Mars mampu mempertahankan atmosfer tebal selama beberapa milenia. Bukti itu ada pada ukuran kawah Mars. Jika Mars pernah memiliki atmosfer tebal, maka obyek yang lebih kecil tentunya akan hancur ketika memasuki atmosfer dan tidak berhasil menabrak si planet merah dan membentuk kawah. Hal yang sama terjadi di Bumi.

Dari foto-foto yang diambil Mars Reconnaissance Orbiter aka MRO, para peneliti mengkatalogkan aka mengumpulkan dan kemudian membuat daftar lebih dari 300 kawah yang berada pada area 84000 km2 di sekitar ekuator planet. Sepuluh persen dari kawah yang ada memiliki diameter kurang dari 50 meter dan sekitar 10% diduga merupakan sisa kawah kuno dengan diameter 21 meter atau kurang. Dan dalam rentang 3,6 miliar tidak banyak perubahan geologi yang terjadi.

Untuk bisa membuktikan ide tersebut, para astronom tersebut melakukan simulasi komputasi untuk membuktikan skenario tabrakan benda-benda kecil di Mars dalam berbagai kerapatan atmosfer. Tidak mudah karena ukuran kawah bergantung pada sudut jatuhnya benda langit dan kalau hanya melihat pada diameter kawah yang terbentuk di Mars saja, para peneliti tidak akan bisa menyimpulkan apapun terkait kerapatan atmosfer Mars di masa lalu. Selain sudut jatuhnya sbeuah benda langit dan ukurannya, masih ada faktor lain yang juga mempengaruhi yakni kecepatan datangnya si benda langit.

Hasil analisa tim peneliti menunjukkan bahwa tekanan yang diberikan oleh atmosfer Mars di masa lalui tidak lebih dari 150 kali ukurannya saat ini. Artinya, ketebalan atmosfer kurang dari 1/3 ketebalan yang dibutuhkan atmosfer di Mars untuk mempertahankan permukaan Mars di atas titik beku. Hal ini memang menunjukkan bahwa Mars punya periode basah. Tapi bagaimana Mars bisa hangat masih belum bisa dketahui.

Atmosfer mars mungkin tidak cukup tebal untuk senantiasa menjaga suhu permukaan Mars di atas titik beku sehingga air di mars tetap dalam wujud cair. Tapi, menurut Edwin Kite Mars memang memiliki masa hangat meskipun tidak kontinyu. Artinya pada waktu-waktu tertentu, Mars memiliki atmosfer yang cukup tebal dan periode hangat sebagai akibat perubahan rutin kemiringan poros planet tersebut. Ketebalan sementara atmosfer di Mars bisa terjadi akibat efek rumah kaca yang disebabkan oleh aktivitas vulkanik atau gas yang dilepaskan oleh tabrakan besar dari benda yang menabrak planet merah tersebut. Panas yang dihasilkan oleh tabrakan besar tersebut menguapkan cairan yang ada di batuan Mars maupun dan di benda jatuh tersebut.

Kedua skenario tesebut memungkinkan untuk menghasilkan ketebalan atmosfer yang cukup di Mars selama beberapa dekade dan abad sehingga suhu permukaan berada di atas titik beku.  Simulasi yang dibuat menunjukkan, tabrakan benda sebesar 200 km bisa meningkatkan tekanan udara yang cukup untuk mempertahankan kondisi hangat di Mars selama satu abad.

Sumber: Nature

Ditulis oleh

Avivah Yamani

Avivah Yamani

Tukang cerita astronomi keliling a.k.a komunikator astronomi yang dulu pernah sibuk menguji kestabilan planet-planet di bintang lain. Sehari-hari menuangkan kisah alam semesta lewat tulisan dan audio sambil bermain game dan sesekali menulis makalah ilmiah terkait astronomi & komunikasi sains.

Avivah juga bekerja sebagai Project Director 365 Days Of Astronomy di Planetary Science Institute dan dipercaya IAU sebagai IAU OAO National Outreach Coordinator untuk Indonesia.