Jejak Molekul Organik dan Kandungan Metana di Mars

Curiosity menemukan molekul organik di batuan Mars dan variasi kandungan metana di atmosfer Mars yang tipis, ketika musim berganti.

Mars. Selama berabad-abad, manusia telah menempatkan harapannya untuk menemukan kehidupan asing di planet merah tersebut. Lebih dari 50 tahun terakhir berbagai misi dikirimkan ke Mars untuk menyelidiki kemungkinan kehidupan di planet tetangga yang berada di tepi luar zona laik huni.

Apakah Mars laik huni? Apakah pernah ada kehidupan di planet merah itu? Inilah yang coba dicari jawabannya.

Pendarat Curiosity di Mars. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS
Pendarat Curiosity di Mars. Kredit: NASA/JPL-Caltech/MSSS

Menjejak Lingkungan Laik Huni di Mars

Mars jadi target utama karena planet yang satu ini memiliki kemiripan dengan Bumi ketika masih muda. Iklim yang dingin, tidak adanya lempeng tektonik dan pergeseran benua memberi indikasi tidak banyak perubahan yang terjadi di Mars sejak periode Hesperian. Masa ketika Mars berubah dari periode basah dan hangat jadi planet kering, dingin dan berdebu seperti sekarang.

Kondisi Mars yang tidak banyak mengalami perubahan memberi keuntungan tersendiri. Jika memang pernah ada kehidupan di Mars, tentunya jejak itu masih tersimpan untuk ditemukan.

Jejak yang dicari adalah air.

Unsur yang satu ini sangat vital bagi kehidupan berbasis karbon yang kita kenal di Bumi. Tanpa air, tidak ada kehidupan. Mars saat ini memang kering, tandus, dan permukaannya mengalami radiasi Matahari yang cukup tinggi akibat atmosfer yang tipis. Tapi, di masa lalu, ada kemungkinan permukaan planet merah ini pernah dialiri air, meskipun air yang pernah ada akhirnya menguap. Bahkan diperkirakan, Mars pernah memiliki lautan yang menutupi 19% permukaannya dan periode basah di planet ini jauh lebih lama dari yang diduga sebelumnya.

Jejak air inilah yang dicari para astronom. Bisa jadi Mars masih memiliki air di permukaan atau bahkan di bawah tanah. Air dalam bentuk es bisa ditemukan di tudung es di kutub Mars. Meskipun demikian bukti keberadaan air dalam wujud cair masih bisa ditemukan saat Mars Global Surveyor miik NASA berhasil menemukan selokan yang awalnya diduga terbentuk dari aliran air. Hasil penelitian lanjut memperlihatkan kemungkinan kalau parti tersebut terbentuk dari es kering.

Laporan keberadaan air juga berhasil diberikan oleh Spirit, robot pendarat di Mars. Spirit mendeteksi goetit, senyawa besi oksida yang hanya bisa terbentuk dalam air yang cair.

Berburu Molekul Organik

Kehadiran robot pendarat di Mars membuka peluang untuk bisa menemukan jejak kehidupan di Mars. Jejak air di masa lalu dan molekul organik jadi prioritas pencarian.

Perburuan molekul organik di Mars dimulai pad atahun 1976 saat pendarat kembar Viking tiba di Mars pada okasi berbeda. Tujuan pendarat ini untuk menemukan jejak kehidupan di planet merah tersebut. Meskipun sempat melaporkan keberadaan dua senyawa klorin yakni klorometana dan diklorometana, pada akhirnya para astronom menduga kalau Mars hanya planet mati. Kedua senyawa kimia tersebut diduga dibawa dari Bumi dan mengkontaminasi Mars.

Tahun 2008, ide itu kemudian pudar setelah pendarat Phoenix menemukan senyawa klorin lainnya yakni perklorat di tanah Mars.

Kehadiran Curiosity di Mars menjadi babak baru pencarian jejak molekul organik di planet tersebut. Pendarat yang satu ini berhasil mengkonfirmasi keberadaan Kawah Gale sebagai danau yang berpotensi laik huni miliaran tahun lalu. Danau yang diisi oleh air, bahan utama kehidupan yang kita kenal dan air itu ada di permukaan Mars. Di kawasan inilah semua bahan pembentuk kehidupan bisa ditemukan, termasuk di dalamnya senyawa organik hidrokarbon terklorinasi seperti klorobenzena dan diklorobutana. Kedua senyawa itu ditemukan dalam bubuk hasil pengeboran batu sedimen di Teluk Yellowknife yang tak jauh dari area pendaratan.

Seandainya kehidupan muncul di Teluk Yellowknife, maka setidaknya kehidupan seperti mikroba akan menemukan lokasi yang cocok untuk berevolusi.

Molekul Organik di Mars

Masih dari Kawah Gale, Curiosity kembali melaporkan keberhasilannya menemukan bukti lain yang bisa mendukung keberadaan kehidupan purba di Mars. Bukti itu ditemukan dalam batu sedimen maupun di atmosfer.

Yang ditemukan adalah molekul organik yang mengandung karbon dan hidrogen, disertai oksigen, nitrogen dan elemen lainnya. Curiosity menemukan molekul organik ini setelah memanaskan batu lumpur yang diambil dari Kawah Gale pada suhu 500 ┬║C. Tujuannya untuk melepas molekul organik dari bubuk batu lumpur tersebut.

Hasilnya seperti yang sudah diketahui. Curiosity menemukan molekul organik yang tidak menguap dan di dalamnya terdapat belerang, tiofena, benzena, toluena, propana, dan butana. Dalam penemuan ini, karbon yang ditemukan memiliki kandungan 10 bpj (bagian per juta). Hampir sama dengan jumlah karbon yang ditemukan pada meteorit dari Mars dan 100 kali lebih banyak dari karbon organik yang dideteksi sebelumnya di permukaan Mars.

Molekul organik yang ditemukan tersebut bisa menjadi indikasi kehidupan di mars karena terbentuk dari proses biologi. Akan tetapi, bisa saja senyawa tersebut terbentuk dari proses non biologi dan tidak menjadi indikasi keberadaan kehidupan di Mars.

Ada 2 kemungkinan asal muasal molekul organik tersebut.

Yang pertama, molekul organik ini merupakan jejak kehidupan yang ditinggalkan ketika Mars masih laik huni. Atau dengan kata lain merupakan hasil proses biologi atau kemungkinan kedua, molekul organik tersebut muncul tanpa ada kehidupan di Mars.

Bagaimanapun, molekul organik yang ditemukan tersebut merupakan jejak kimia yang bisa menjawab sejarah masa lalu Mars dan proses apa saja yang terjadi di planet merah tersebut.

Tidak mudah untuk bisa menemukan jejak molekul organik di permukaan Mars, mengingat planet ini terekspos oleh radiasi dari luar angkasa yang bisa dengan mudah menghancurkan materi organik di permukaan.

Karena itulah, Curiosity dalam penelitiannya melakukan penggalian batu sedimen pada empat area berbeda di kawah Gale. Hasilnya, molekul organik ditemukan pada kedalaman 5 cm batu sedimen kuno yang usianya 3,5 miliar tahun.

Jika Curiosity bisa menemukan molekul organik yang selamat pada lapisan sedalam 5 cm, maka jika dilakukan penggalian lebih dalam lagi, akan ada kemungkinan lain untuk menemukan senyawa organik kompleks yang lebih besar. Atau bahkan bisa ditemukan tanda-tanda kehidupan lain di Mars.

Apalagi jika di bawah permukaan Mars terdapat lautan. Air di bawah permukaan bisa melindungi kehidupan yang terbentuk dari radiasi kosmis di permukaan Mars.

Metana di Mars

Penemuan lainnya adalah perubahan kandungan metana di atmosfer tipis Mars. Metana yang terbentuk dari reaksi air dengan batuan dan mineral ini pertama kali diketahui keberadaannya di atmosfer Mars pada tahun 2004. Pada saat itu ditemukan kandungan metana yang cukup besar yakni 45 bagian per juta.

Dalam pengamatannya selama hampir 3 tahun Mars atau hampir 6 tahun di Bumi, Curiosity menemukan bukti terjadinya perubahan kandungan metana di Mars saat musim berganti. Kandungan metana yang tinggi bisa ditemukan di akhir musim panas dan awal musim gugur di belahan utara, dan kandungannya akan turun saat musim dingin dan musim semi.

Saat musim panas, kandungan metana di atmosfer mencapai 0,65 bagian per miliar dan turun jadi 0,24 bagian per miliar saat musim dingin. Selain itu, kandungan metana mengalami lonjakan 7 bagian per miliar pada waktu yang acak.

Keberadaan metana di atmosfer Mars tidaklah stabil. Radiasi ultraungu Matahari yang menghantam planet merah ini akan menghancurkan metana. Karena itu, tentu ada sumber aktif di permukaan yang bisa menjaga kandungan metana yang cukup besar di atmosfer Mars. Di Bumi, metana terbentuk dari proses biologi. Karena itulah keberadaan metana bisa menjadi indikasi Mars mendukung kehidupan.

Rembesan lambat dari waduk bawah tanah bisa memberi penjelasan terjadinya variasi musiman dan lonjakan kandungan metana di atmosfer. Permukaan Mars yang berbatu di Mars menjadi sarana penyimpan metana saat musim dingin, dan melepasnya saat permukaan jadi hangat di musim panas. Sesekali, ketika batu di permukaan pecah atau hancur, metana dalam jumlah besar akan terlepas dan menyebabkan terjadinya lonjakan kandungan metana di atmosfer.

Penemuan molekul organik dan metana di atmosfer memang belum menjadi bukti sahih tanda kehidupan di Mars. Apakah senyawa kimia yang ada berasal dari proses biologi ataukah bukan belum ditemukan jawabannya. Tentunya dengan misi Mars di masa depan seperti Rover Mars 2020 yang akan diluncurkan NASA dan rover EXOMars milik ESA, kita akan bisa menelusuri jejak kehidupan masa lalu Mars lebih jauh lagi.

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.