Berkat banyak misi yang telah mempelajari Mars dalam beberapa tahun terakhir, para ilmuwan menyadari bahwa sekitar 4 miliar tahun yang lalu, planet ini adalah tempat yang jauh berbeda. Selain memiliki atmosfer yang lebih padat, Mars juga merupakan tempat yang lebih hangat dan lebih basah, dengan air cair yang menutupi sebagian besar permukaan planet. Sayangnya, ketika Mars kehilangan atmosfernya selama ratusan juta tahun, samudera-samudera ini secara bertahap menghilang.
Kapan dan di mana lautan ini terbentuk telah menjadi subjek dari banyak penyelidikan dan debat ilmiah. Menurut sebuah studi baru oleh tim peneliti dari UC Berkeley, keberadaan lautan ini terkait dengan munculnya sistem vulkanik Tharis. Mereka berteori lebih lanjut bahwa lautan ini terbentuk beberapa ratus juta tahun lebih awal dari yang diperkirakan dan tidak sedalam yang diperkirakan sebelumnya.
Penelitian yang berjudul "Pengaturan waktu lautan di Mars dari deformasi garis pantai", baru-baru ini muncul dalam jurnal ilmiah Alam. Penelitian ini dilakukan oleh Robert I. Citron, Michael Manga dan Douglas J. Hemingway - seorang mahasiswa pascasarjana, profesor dan rekan penelitian doktoral dari Departemen Ilmu Bumi dan Planet dan Pusat Ilmu Planet Integratif di UC Berkeley (masing-masing).
Seperti yang dijelaskan Michael Manga dalam siaran pers Berkeley News baru-baru ini:
“Asumsinya adalah bahwa Tharsis terbentuk dengan cepat dan awal, bukannya bertahap, dan bahwa lautan datang kemudian. Kami mengatakan bahwa lautan mendahului dan menemani curahan lava yang membuat Tharsis. "
Perdebatan tentang ukuran dan luasnya lautan masa lalu Mars disebabkan oleh beberapa inkonsistensi yang telah diamati. Pada dasarnya, ketika Mars kehilangan atmosfernya, air permukaannya akan membeku menjadi lapisan es bawah tanah atau melarikan diri ke ruang angkasa. Para ilmuwan yang tidak percaya Mars pernah memiliki lautan menunjuk pada fakta bahwa perkiraan berapa banyak air yang bisa disembunyikan atau hilang tidak konsisten dengan perkiraan pada ukuran lautan.
Terlebih lagi, es yang sekarang terkonsentrasi di tutup kutub tidak cukup untuk menciptakan lautan. Ini berarti bahwa lebih sedikit air yang ada di Mars daripada perkiraan perkiraan sebelumnya, atau bahwa beberapa proses lain bertanggung jawab atas kehilangan air. Untuk mengatasi ini, Citron dan rekan-rekannya menciptakan model baru Mars di mana lautan terbentuk sebelum atau pada saat yang sama dengan fitur vulkanik terbesar Mars - Tharsis Montes, sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu.
Karena Tharsis lebih kecil pada saat itu, itu tidak menyebabkan tingkat deformasi kerak yang sama dengan yang terjadi kemudian. Ini terutama berlaku bagi dataran yang menutupi sebagian besar belahan bumi utara dan diyakini merupakan dasar laut purba. Mengingat bahwa wilayah ini tidak mengalami perubahan geologis yang sama yang akan terjadi kemudian, itu akan menjadi lebih dangkal dan menampung sekitar setengah dari air.
"Asumsinya adalah bahwa Tharsis terbentuk dengan cepat dan awal, bukannya bertahap, dan bahwa lautan datang kemudian," kata Manga. "Kami mengatakan bahwa lautan mendahului dan menemani curahan lava yang membuat Tharsis."
Selain itu, tim juga berteori bahwa aktivitas vulkanik yang menciptakan Tharsis mungkin bertanggung jawab atas pembentukan lautan awal Mars. Pada dasarnya, gunung berapi akan memuntahkan gas dan abu vulkanik ke atmosfer yang akan menyebabkan efek rumah kaca. Ini akan menghangatkan permukaan ke titik di mana air cair dapat terbentuk, dan juga menciptakan saluran bawah tanah yang memungkinkan air mencapai dataran utara.
Model mereka juga menentang asumsi lain sebelumnya tentang Mars, yaitu garis pantai yang diusulkannya sangat tidak teratur. Pada dasarnya, apa yang dianggap sebagai properti “bagian depan air” di Mars purba bervariasi setinggi satu kilometer; sedangkan di Bumi, garis pantai datar. Ini juga dapat dijelaskan oleh pertumbuhan wilayah vulkanik Tharsis, sekitar 3,7 miliar tahun yang lalu.
Dengan menggunakan data geologis Mars saat ini, tim dapat melacak bagaimana penyimpangan yang kita lihat hari ini dapat terbentuk dari waktu ke waktu. Ini akan dimulai ketika Mars samudera pertama (Saudi) mulai terbentuk 4 miliar tahun yang lalu dan akan menyaksikan 20% pertama dari pertumbuhan Tharsis Montes. Ketika gunung berapi tumbuh, tanah menjadi tertekan dan garis pantai bergeser seiring waktu.
Demikian pula, garis pantai yang tidak teratur dari lautan berikutnya (Deuteronilus) dapat dijelaskan oleh model ini dengan menunjukkan bahwa ia terbentuk selama 17% terakhir pertumbuhan Tharsis - sekitar 3,6 miliar tahun yang lalu. Fitur Isidis, yang tampaknya merupakan danau kuno yang sedikit dihapus dari garis pantai Utopia, juga dapat dijelaskan dengan cara ini. Ketika tanah berubah bentuk, Isidis tidak lagi menjadi bagian dari lautan utara dan menjadi danau yang terhubung.
"Garis pantai ini bisa saja ditempatkan oleh badan besar air cair yang ada sebelum dan selama penempatan Tharsis, bukan sesudahnya," kata Citron. Ini tentu saja konsisten dengan efek yang dapat diamati yang dimiliki Tharsis Mons terhadap topografi Mars. Ini massal tidak hanya menciptakan tonjolan di sisi berlawanan dari planet (kompleks vulkanik Elysium), tetapi sistem ngarai besar di antaranya (Valles Marineris).
Teori baru ini tidak hanya menjelaskan mengapa perkiraan sebelumnya tentang volume air di dataran utara tidak akurat, tetapi juga dapat menjelaskan jaringan lembah (terpotong oleh air yang mengalir) yang muncul sekitar waktu yang sama. Dan di tahun-tahun mendatang, teori ini dapat diuji oleh misi robot yang dikirim NASA dan badan antariksa lainnya ke Mars.
Pertimbangkan NASA Eksplorasi Interior menggunakan misi Investigasi Seismik, Geodesi dan Transportasi Panas (InSight), yang dijadwalkan untuk diluncurkan pada Mei, 2018. Setelah mencapai Mars, pendarat ini akan menggunakan seperangkat instrumen canggih - yang mencakup seismometer, penyelidikan suhu dan instrumen ilmu radio - untuk mengukur interior Mars dan mempelajari lebih lanjut tentang aktivitas dan sejarah geologisnya.
Antara lain, NASA mengantisipasi bahwa InSight mungkin mendeteksi sisa-sisa lautan purba Mars yang membeku di bagian dalam, dan bahkan mungkin air cair. Di samping Mars 2020 bajak, si ExoMars 2020, dan akhirnya misi awak, upaya ini diharapkan untuk memberikan gambaran yang lebih lengkap tentang masa lalu Mars, yang akan mencakup ketika peristiwa geologis besar terjadi dan bagaimana ini bisa mempengaruhi lautan dan garis pantai planet.
Semakin banyak kita belajar tentang apa yang terjadi di Mars selama 4 miliar tahun terakhir, semakin banyak kita belajar tentang kekuatan yang membentuk Tata Surya kita. Studi-studi ini juga membantu para ilmuwan menentukan bagaimana dan di mana kondisi kehidupan dapat terbentuk. Ini (kami harap) akan membantu kami menemukan kehidupan di sistem bintang lain suatu hari nanti!
Temuan tim juga menjadi subjek makalah yang dipresentasikan minggu ini di Lunar ke-49 dan Planetary Science Conference di The Woodlands, Texas.
Berita selanjutnya: Berita Berkeley, Alam
