Miliaran tahun yang lalu, Mars memiliki air cair di permukaannya dalam bentuk danau, sungai, dan bahkan lautan yang menutupi sebagian besar belahan bumi utara. Bukti dari masa lalu yang lebih hangat dan basah ini ditulis di banyak tempat di seluruh lanskap dalam bentuk penggemar aluvial, delta, dan endapan tanah liat yang kaya mineral. Namun, selama lebih dari setengah abad, para ilmuwan telah memperdebatkan apakah air cair ada di Mars saat ini.
Menurut penelitian baru oleh Norbert Schorghofer - Ilmuwan Senior di Planetary Science Institute - air asin dapat terbentuk sebentar-sebentar di permukaan Mars. Sementara berumur pendek (hanya beberapa hari setahun), potensi keberadaan air asin musiman di permukaan Mars akan memberi tahu kita banyak tentang siklus musiman Planet Merah, serta membantu menyelesaikan salah satu misteri yang paling abadi.
Penelitian Schorghofer, berjudul "Mars: Evaluasi Kuantitatif Pencairan Crocus di Balik Batu Besar", baru-baru ini muncul di Jurnal Astrofisika. Untuk menjawab pertanyaan apakah embun beku air musiman dapat meleleh, sehingga menghasilkan air cair, Schorghofer mempertimbangkan serangkaian model kuantitatif, serta info terbaru tentang konveksi panas dan model keseimbangan energi permukaan tiga dimensi.
Sementara banyak air yang pernah ada di Mars 'telah diawetkan dalam bentuk es di kutubnya, keberadaan air cair sangat sulit untuk ditentukan. Planet ini mengalami siklus musiman seperti Bumi, yang akan membuat seseorang menyimpulkan bahwa es ini mencair secara berkala. Namun, lingkungan bertekanan rendah dan perubahan suhu yang cepat di Mars menyebabkan es ini menjadi sublimasi jauh sebelum mencapai titik lelehnya.
Di Mars, tekanan atmosfer berkisar antara 0,4 hingga 0,87 kilopascal (kPa), yang setara dengan kurang dari 1% bumi di permukaan laut. Ini menempatkannya dekat dengan tekanan tiga titik H2O - tekanan minimum yang diperlukan untuk air cair ada. Sementara itu, permukaan memanas dengan sangat cepat ketika terkena sinar matahari, yang menghasilkan perubahan besar suhu sepanjang hari.
Seperti yang dijelaskan Schorghofer dalam siaran pers PSI baru-baru ini:
"Mars memiliki banyak daerah yang kaya es dingin dan banyak daerah bebas es yang hangat, tetapi daerah es di mana suhu naik di atas titik leleh adalah titik manis yang hampir mustahil ditemukan. Bintik manis itu adalah tempat terbentuknya air cair. ”
Schorghofer membayangkan "bintik-bintik manis" ini terletak di pertengahan garis lintang di sekitar topografi yang menonjol (mis. Batu-batu besar dan formasi batuan tinggi). Selama musim dingin, daerah-daerah ini akan membuat bayangan terus menerus, menciptakan lingkungan bersuhu sangat dingin di mana embun air dapat menumpuk.
Ketika musim semi tiba, titik-titik yang sama ini akan terkena sinar matahari langsung. Ini akan menyebabkan es air dipanaskan mendekati titik leleh air setelah satu atau dua hari Mars (alias sol). Menurut kalkulasi model terperinci Schorghofer, suhu akan berubah sangat cepat, naik dari -128 ° C (-200 ° F) di pagi hari menjadi -10 ° C (14 ° F) pada siang hari.
Di mana pun endapan embun beku air ini terbentuk di tanah yang kaya garam, titik lelehnya akan ditekan ke titik di mana ia akan meleleh pada -10 ° C. Ini berarti bahwa tidak semua es akan menyublim dan menjadi gas. Beberapa di antaranya akan berubah menjadi air asin yang akan bertahan sampai semua esnya meleleh atau berubah menjadi uap. Pola musiman ini akan terulang lagi di tahun berikutnya.
Sama seperti apa yang terjadi di wilayah kutub selatan, embun beku karbon dioksida juga dapat menumpuk selama musim dingin di daerah gelap di belakang topografi yang menonjol. Karena itu pencairan es air hanya akan terjadi setelah es kering menguap - suatu titik yang oleh para ilmuwan disebut sebagai "tanggal crocus." Satu atau dua sol setelah tanggal ini berlalu, es air cair akan mulai mencair untuk menciptakan air - yang dikenal sebagai "crocus mencair."
Temuan ini dibangun berdasarkan eksperimen sebelumnya yang dilakukan oleh NASA yang menunjukkan bagaimana lingkungan yang kaya klorat di Mars akan menjadi tempat yang paling mungkin untuk menemukan air. Penelitian serupa telah dilakukan oleh banyak tim sains yang telah mempertanyakan apakah fitur musiman di sekitar daerah khatulistiwa Mars - dikenal sebagai Recurring Slope Lineae (RSL) atau "slope streaks" - adalah hasil pembentukan air asin.
Sejauh ini, ada bukti yang saling bertentangan mengenai apa yang menyebabkan fitur-fitur ini dan apakah mereka merupakan hasil dari longsoran pasir (mekanisme "kering") atau air cair dari mata air tanah, pencairan es permukaan, atau pembentukan air asin (mekanisme "basah") . Seperti dijelaskan Schorghofer, penelitian dan pemodelannya merupakan indikasi tambahan bahwa aliran pemikiran "basah" itu benar.
“Menjawab pertanyaan apakah pencairan es musiman musiman crocus benar-benar terjadi di Mars memerlukan serangkaian perhitungan kuantitatif yang terperinci - jumlahnya benar-benar penting. Butuh beberapa dekade untuk mengembangkan model kuantitatif yang diperlukan. ”
Musim panas ini, NASA Mars 2020 rover akan diluncurkan dari Cape Canaveral untuk memulai perjalanan selama enam bulan ke Mars. Sesampai di sana, ia akan bergabung Keingintahuan dan sejumlah misi lain yang sedang mencari bukti masa lalu Mars yang berair. Dengan sedikit keberuntungan, beberapa bukti langsung bahwa air cair ada di sana hari ini juga akan ditemukan! Selain menyelesaikan debat selama beberapa dekade, itu akan menjadi kabar baik bagi semua yang berharap untuk pergi ke sana di masa depan!
