Pada 2016, Mars menjadi tempat tinggal permanen tidak kurang dari delapan misi robot, kombinasi orbital, penjelajah, dan pendarat. Di antara studi luas atmosfer dan permukaan Mars, para ilmuwan telah belajar banyak tentang sejarah dan evolusi planet ini. Secara khusus, mereka telah menemukan sejumlah besar bukti bahwa Mars pernah memiliki air yang mengalir di permukaannya.
Bukti terbaru untuk efek ini dari University of Texas di Austin, di mana para peneliti telah menghasilkan penelitian yang merinci bagaimana air mengendapkan sedimen di wilayah Mars 'Aeolis Dorsa. Menurut penelitian mereka, daerah ini mengandung endapan sedimen yang luas yang bertindak sebagai catatan sejarah Mars, membuat katalog pengaruh yang dimainkan oleh erosi berbasis air dari waktu ke waktu.
Studi yang berjudul "Stratigrafi Fluvial dari Lembah Mengisi di Aeolis Dorsa, Mars: Bukti untuk Fluktuasi Tingkat Dasar yang Dikontrol oleh Badan Air Hilir", baru-baru ini muncul di jurnal ilmiah GeoScienceWorld. Dipimpin oleh Benjamin D. Cardenas - ahli geologi dengan Jackson School of Geosciences di University of Texas di Austin - tim memeriksa data satelit wilayah Aeolis Dorsa untuk mempelajari struktur endapan sedimen.
Selama bertahun-tahun, Aeolis Dorsa telah menarik bagi para ilmuwan karena mengandung beberapa lapisan sedimen yang paling padat di Mars, yang diendapkan oleh air yang mengalir (alias simpanan fluvial). Endapan ini terlihat dari orbit karena cara mereka telah mengalami proses yang dikenal sebagai “inversi topografi” - yang terdiri dari endapan yang mengisi saluran sungai rendah, kemudian digali untuk membuat lembah yang diinsisi.
Menurut definisi, lembah yang diinsisi adalah terendah topografi yang dihasilkan oleh erosi “sungai” - yaitu yang berkaitan dengan sungai atau tepi sungai. Di Bumi, lembah-lembah ini umumnya diciptakan oleh naiknya permukaan laut, dan kemudian diisi dengan sedimen sebagai akibat dari turunnya permukaan laut. Saat permukaan laut naik, lembah-lembah terpotong dari lanskap saat air bergerak ke daratan; dan saat permukaan air laut turun, endapan endapan air di dalamnya berkurang.
Menurut penelitian, proses ini telah menciptakan peluang bagi ahli geofisika dan ilmuwan planet untuk mengamati catatan geologis Mars dalam tiga dimensi dan melintasi jarak yang signifikan. Seperti yang Cardenas katakan kepada Space Magazine melalui email:
“Batuan sedimen pada umumnya merekam informasi tentang lingkungan tempat mereka diendapkan. Endapan fluvial (sungai) secara khusus mencatat informasi tentang bagaimana sungai bermigrasi secara lateral, cara mereka berkembang secara vertikal, dan bagaimana hal-hal ini berubah dari waktu ke waktu. ”
Di sini di Bumi, statigrafi (yaitu urutan dan posisi lapisan sedimen) batuan sedimen telah digunakan oleh para ahli geologi selama beberapa generasi untuk menempatkan batasan pada kondisi seperti apa di planet kita miliaran tahun yang lalu. Hanya dalam sejarah baru-baru ini bahwa studi tentang lapisan sedimen telah digunakan untuk menempatkan batasan pada seperti apa kondisi lingkungan pada benda-benda planet lain (seperti Mars) miliaran tahun yang lalu.
Namun, sebagian besar studi ini telah menghasilkan data yang tidak mampu menyelesaikan pengemasan sedimen pada skala sub-meter. Sebagai gantinya, gambar satelit telah digunakan untuk mendefinisikan hubungan stratigrafi skala besar, seperti pola deposisi di sepanjang saluran air masa lalu. Dengan kata lain, penelitian telah memfokuskan pada katalogisasi keberadaan aliran air masa lalu di Mars lebih dari apa yang telah terjadi sejak itu.
Seperti yang ditunjukkan Cardenas, dia dan timnya mengambil pendekatan yang berbeda, yang menganggap bahwa Mars telah mengalami perubahan selama 3,5 miliar tahun terakhir. Seperti yang dia jelaskan:
“Secara umum, ada asumsi bahwa banyak permukaan Mars tidak terlalu berbeda dengan 3,5 miliar tahun yang lalu. Kami berupaya menunjukkan bahwa permukaan modern di area studi kami, Aeolis Dorsa, adalah hasil dari penguburan, penggalian, dan erosi yang tidak setara, dan tidak dapat diasumsikan bahwa permukaan modern sama sekali mewakili permukaan kuno. Kami benar-benar mencoba untuk menunjukkan bahwa apa yang kita lihat hari ini, fitur yang dapat kita ukur hari ini, adalah endapan sungai sedimen, dan bukan sungai yang sebenarnya. Ini sangat penting untuk disadari ketika Anda mulai membuat interpretasi atas pengamatan Anda, dan itu seringkali merupakan poin yang terlewatkan. ”
Demi penelitian mereka, Cardenas dan timnya menggunakan pasangan stereo dari gambar resolusi tinggi dan data topografi yang diambil oleh Context Camera (CTX) dan Eksperimen Sains Pencitraan Resolusi Tinggi (HiRISE) di atas Mars Reconnaissance Orbiter (MRO). Data ini kemudian digabungkan dengan Perangkat Lunak Terpadu untuk Pencitraan dan Spektrometer (ISIS) - paket pemrosesan gambar digital yang digunakan oleh Survei Geologi AS (USGS) - dan Pipa Ames Stereo NASA.
Ini memproses gambar yang dipasangkan menjadi data topografi beresolusi tinggi dan model elevasi digital (DEM) yang kemudian dibandingkan dengan data dari instrumen Mars Orbiting Laser Altimeter (MOLA) di atas Mars Global Surveyor (MSG). Hasil akhirnya adalah serangkaian DEM yang merupakan urutan besarnya lebih tinggi dalam hal resolusi daripada apa pun yang diproduksi sebelumnya.
Untuk semua ini, Cardenas dan rekan-rekannya mampu mengidentifikasi pola penumpukan dalam endapan fluvial, mencatat perubahan dalam gaya sedimentasi, dan menyarankan mekanisme untuk pembuatannya. Selain itu, tim memperkenalkan metode baru untuk mengukur arah aliran sungai yang meninggalkan endapan ini, yang memungkinkan mereka untuk melihat bagaimana lanskap telah berubah selama beberapa miliar tahun terakhir.
"Studi ini menunjukkan ada genangan air yang besar di Mars ~ 3,5 miliar tahun yang lalu, dan bahwa genangan air ini meningkat dan menurun volumenya cukup lambat sehingga sedimentasi sungai punya waktu untuk menyesuaikan gaya," kata Cardenas. “Ini lebih sejalan dengan perubahan iklim yang lebih lambat, dan lebih sedikit sejalan dengan peristiwa hidrologi bencana. Aeolis Dorsa diposisikan di sepanjang garis pantai hipotesis utara samudera purba di Mars. Sangat menarik untuk menemukan endapan sungai di Aeolis Dorsa, tetapi itu tidak membantu kami membatasi ukuran badan air (danau, laut, dll.) "
Pada intinya, Cardenas dan rekan-rekannya menyimpulkan bahwa - mirip dengan Bumi - jatuh dan naiknya level air dalam badan air besar memaksa pembentukan lembah-lembah paleo di wilayah studi mereka. Dan dengan cara yang mirip dengan apa yang terjadi di Bumi saat ini, sungai-sungai yang terbentuk di wilayah pesisir sangat dipengaruhi oleh perubahan level air dari badan air hilir yang besar.
Untuk beberapa waktu, telah menjadi kesimpulan bahwa permukaan Mars sudah mati, fitur-fiturnya membeku dalam waktu. Tetapi seperti yang ditunjukkan oleh penelitian ini, bentang alam telah mengalami perubahan signifikan sejak kehilangan atmosfer dan air permukaannya. Temuan ini tidak diragukan lagi akan menjadi topik yang menarik ketika kita semakin dekat dengan pemasangan misi awak ke permukaan Mars.
