Curiosity Mengungkap Rahasia Iklim Kuno Mars Melalui Karbonat

ROVER Curiosity milik NASA, yang saat ini menjelajahi kawah Gale di Mars, memberikan rincian baru tentang bagaimana iklim kuno Mars beralih dari kondisi yang mungkin mendukung kehidupan, dengan bukti adanya air cair yang melimpah di permukaan, menjadi permukaan yang tidak ramah bagi kehidupan seperti yang kita kenal.

Meskipun permukaan Mars saat ini sangat dingin dan tidak mendukung kehidupan, penjelajah robotik NASA di Mars sedang mencari petunjuk tentang apakah planet tersebut dapat mendukung kehidupan di masa lalu yang jauh. Para peneliti menggunakan instrumen di dalam Curiosity untuk mengukur komposisi isotop mineral kaya karbon (karbonat) yang ditemukan di kawah Gale dan menemukan wawasan baru tentang bagaimana iklim kuno Planet Merah berubah.

“Nilai isotop dari karbonat ini menunjukkan adanya penguapan yang ekstrem, yang menunjukkan bahwa karbonat ini kemungkinan terbentuk dalam iklim yang hanya dapat mendukung air cair yang bersifat sementara,” kata David Burtt dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA di Greenbelt, Maryland, dan penulis utama sebuah makalah yang menjelaskan penelitian ini, yang diterbitkan pada 7 Oktober dalam Proceedings of the National Academy of Sciences. 

Baca juga : Curiosity Selesaikan Analisis di Gediz Vallis dan Lanjutkan Eksplorasi Medan Baru di Mars

“Sampel kami tidak konsisten dengan lingkungan kuno yang memiliki kehidupan (biosfer) di permukaan Mars, meskipun ini tidak menutup kemungkinan adanya biosfer bawah tanah atau biosfer permukaan yang muncul dan menghilang sebelum karbonat ini terbentuk.”

Isotop adalah versi dari suatu unsur dengan massa yang berbeda. Ketika air menguap, versi ringan dari karbon dan oksigen lebih mungkin melarikan diri ke atmosfer, sementara versi beratnya lebih sering tertinggal, terakumulasi dalam jumlah yang lebih tinggi dan, dalam kasus ini, akhirnya diinkorporasi ke dalam batuan karbonat. 

Para ilmuwan tertarik pada karbonat karena kemampuannya yang terbukti untuk bertindak sebagai catatan iklim. Mineral-mineral ini dapat mempertahankan tanda-tanda dari lingkungan tempat mereka terbentuk, termasuk suhu dan keasaman air, serta komposisi air dan atmosfer.

Baca juga : Kendaraan Curiosity Milik NASA dalam Kondisi Buruk Akibat Roda yang Rusak

Makalah tersebut mengusulkan dua mekanisme pembentukan untuk karbonat yang ditemukan di Gale. Dalam skenario pertama, karbonat terbentuk melalui serangkaian siklus basah-kering di dalam kawah Gale. Dalam skenario kedua, karbonat terbentuk dalam air yang sangat asin di bawah kondisi dingin yang membentuk es (kriogenik) di kawah Gale.

“Mekanisme pembentukan ini mewakili dua rezim iklim yang berbeda yang dapat memberikan skenario kelayakan yang berbeda,” kata Jennifer Stern dari NASA Goddard, salah satu penulis makalah. 

“Siklus basah-kering akan menunjukkan peralihan antara lingkungan yang lebih layak huni dan yang kurang layak huni, sementara suhu kriogenik di lintang tengah Mars akan menunjukkan lingkungan yang kurang layak huni di mana sebagian besar air terperangkap dalam es dan tidak tersedia untuk kimia atau biologi, dan yang ada sangat asin dan tidak ramah bagi kehidupan.”

Baca juga : Tiga Fakta Menarik tentang Konjungsi Bulan dan Mars pada 25 September 2024

Skenario iklim ini untuk Mars kuno telah diusulkan sebelumnya, berdasarkan keberadaan mineral tertentu, pemodelan skala global, dan identifikasi formasi batuan. Hasil ini adalah yang pertama menambahkan bukti isotop dari sampel batuan untuk mendukung skenario tersebut.

Nilai isotop berat dalam karbonat Mars secara signifikan lebih tinggi daripada yang terlihat di Bumi untuk mineral karbonat dan merupakan nilai isotop karbon dan oksigen terberat yang tercatat untuk bahan-bahan Mars. Faktanya, menurut tim, baik iklim basah-kering maupun iklim dingin-asin diperlukan untuk membentuk karbonat yang sangat kaya akan karbon dan oksigen berat.

“Fakta bahwa nilai isotop karbon dan oksigen ini lebih tinggi daripada yang diukur di Bumi atau Mars menunjukkan adanya proses (atau proses-proses) yang diambil ke tingkat ekstrem,” kata Burtt. 

Baca juga : Peluru Kosmis yang Ditembakkan ke Mars Bisa Menguak Misteri Materi Gelap

“Sementara penguapan dapat menyebabkan perubahan signifikan pada isotop oksigen di Bumi, perubahan yang diukur dalam studi ini adalah dua hingga tiga kali lebih besar. Ini berarti dua hal: 1) ada tingkat penguapan yang ekstrem yang mendorong nilai isotop ini menjadi sangat berat, dan 2) nilai-nilai yang lebih berat ini dipertahankan sehingga proses apa pun yang akan menciptakan nilai isotop yang lebih ringan harus memiliki ukuran yang jauh lebih kecil.”

Penemuan ini dilakukan menggunakan instrumen Sample Analysis at Mars (SAM) dan Tunable Laser Spectrometer (TLS) yang ada di rover Curiosity. SAM memanaskan sampel hingga hampir 1.652 derajat Fahrenheit (hampir 900°C) dan kemudian TLS digunakan untuk menganalisis gas yang dihasilkan selama fase pemanasan tersebut.

Pendanaan untuk pekerjaan ini berasal dari Program Eksplorasi Mars NASA melalui proyek Laboratorium Ilmu Mars. Curiosity dibangun Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA, yang dikelola oleh Caltech di Pasadena, California. 

JPL memimpin misi ini atas nama Direktorat Misi Ilmiah NASA di Washington. NASA Goddard membangun instrumen SAM, yang merupakan laboratorium ilmiah miniatur yang mencakup tiga instrumen berbeda untuk menganalisis kimia, termasuk TLS, ditambah mekanisme untuk menangani dan memproses sampel. (NASA/Z-3)