Mars, foto melalui Pixabay
Sekitar 3, 5 miliar tahun yang lalu, Mars mulai bergeser dari iklim yang lebih basah, lebih hangat ke planet kering dan dingin yang kita lihat sekarang. Periode perubahan geologis ini, yang dikenal sebagai zaman Hesperian, adalah masa yang bergejolak. Planet merah melihat letusan gunung berapi yang luas dan bencana banjir ketika es yang meleleh masuk ke kawah yang luas, membentuk danau. Bencana alam ini mengukir jaringan cekungan ke permukaannya yang disebut saluran keluar, mengikis medan dan membentuk kembali lansekap planet ini. Akhir pasti dari periode geologis ini dalam sejarah Mars tidak diketahui, tetapi para ilmuwan memberikan perkiraan kasar 3 miliar tahun yang lalu.
Belakangan, banyak dari saluran aliran keluar ini ditutupi dengan lava, mengubur bukti sejarah geologis Mars. Tapi sekarang, peta baru dari permukaan bawah planet menunjukkan untuk pertama kalinya seperti apa salah satu saluran yang terkubur ini terlihat dalam tiga dimensi. Temuan itu, yang diterbitkan hari ini di jurnal Science, merekonstruksi Marte Vallis, saluran termuda terbesar di Mars. Marte Vallis terletak di wilayah Elysium Planitia, hamparan dataran di sepanjang garis khatulistiwa dan wilayah vulkanik termuda di planet ini .
Untuk membuat peta 3D, para peneliti menggunakan data dari Shallow Radar, sebuah alat yang menyelidiki air cair atau beku di bawah kerak Mars. Dikenal sebagai SHARAD, teknologinya ada di pesawat ruang angkasa Mars Reconnaissance Orbiter milik NASA, yang saat ini mengitari planet ini untuk mempelajari iklimnya. Radar suara orbital SHARAD bekerja dengan cara yang hampir sama dengan pemindaian pencitraan medis. Ini mengirimkan sinyal ke permukaan, beberapa di antaranya secara otomatis bangkit kembali ke pesawat ruang angkasa. Sinyal yang tidak mudah terpental kembali dapat menembus kerak Mars dan mendaftarkan struktur yang terkubur sebelum kembali ke perangkat. Data muncul dalam penampang dua dimensi, yang kemudian disatukan untuk membangun representasi 3D. Dengan cara ini, satu set saluran yang sangat beralur terungkap.
Visualisasi 3D dari saluran Marte Vallis yang terkubur di bawah permukaan Mars. Gambar melalui Institusi Smithsonian / NASA / JPL-Caltech / Universitas Sapienza Roma / Tim MOLA / USGS
Sistem saluran, yang berusia antara 10 juta hingga setengah miliar tahun, memiliki lebar 60 mil dan membentang lebih dari 600 mil. Dari apa yang dapat dilihat dari Marte Vallis dari permukaan, salurannya memiliki struktur yang mirip dengan sistem saluran yang lebih kuno yang dilacak ke Hesperian. , tetapi lava yang telah mengaburkan banyak fitur mereka membuatnya sulit bagi para peneliti untuk membuat perkiraan yang akurat tentang kedalamannya.
Data baru mengungkapkan bahwa skala erosi untuk Marte Vallis memang telah diremehkan: saluran utama selebar 25 mil setidaknya dua kali lebih dalam dari perkiraan sebelumnya ditunjukkan. Peta menunjukkan beberapa saluran yang bertengger yang mengumpan ke saluran utama yang lebih dalam dan lebih luas. Saluran-saluran ini pernah terbentang di sepanjang empat pulau, yang banjir tergerus menjadi bukit-bukit berbentuk air mata.
Para peneliti menemukan bahwa geometri fitur mirip dengan saluran tertua di planet ini, yang kurang dikaburkan oleh lava, membuatnya lebih mudah untuk dipelajari. Ini juga menunjukkan bahwa Marte Vallis dapat diukir seluruhnya dengan air, kata penulis studi utama Gareth Morgan, seorang ahli geologi di Pusat Studi Bumi dan Luar Angkasa Museum Udara dan Luar Angkasa. Bahkan, sebagian besar ilmuwan Mars menerima bahwa saluran keluar di Mars diukir oleh air. Lava juga mengukir terowongan melalui erosi termal yang memanaskan medan, tetapi Morgan mengatakan bahwa proses ini tidak masuk akal untuk skala erosi di saluran Marte Valle. Kecepatan air yang mengalir deras juga lebih efisien pada erosi daripada aliran lava, yang dapat tersangkut di batu, kata Morgan. Selain itu, lava menciptakan terowongan yang tidak selebar-biasanya hanya beberapa mil, jadi terowongan yang runtuh tidak dapat menjelaskan ukuran luas saluran.
Dengan menggunakan peta, para peneliti juga dapat menentukan dengan tepat sumber air banjir: bagian yang sekarang terkubur dari fraktur Cerberus Fossae, serangkaian celah di permukaan planet. Para peneliti berpendapat bahwa air dari reservoir jauh di bawah permukaan Mars dilepaskan oleh aktivitas tektonik atau vulkanik terdekat, dan itu bekerja dengan cepat untuk membentuk saluran. Saluran-saluran ini akan menjadi urusan yang berumur pendek, ”kata Morgan. “Patahan akan menghubungkan air tanah ini ke permukaan. Setelah beberapa minggu atau bulan, sumbernya akan habis. ”
Tapi mengapa air di reservoir itu selama masa ketika sisa Mars diyakini kering? Air, penulis percaya, bisa dikumpulkan di akuifer di bawah permukaan selama Hesperian. Air ini secara hipotesis bisa tetap stabil dalam bentuk cair lama setelah Hesperian berakhir. Morgan merasa bahwa peta 3D dapat memberikan lebih banyak bukti untuk mendukung hipotesis ini, menunjukkan bahwa Mars adalah tempat basah di masa lalu — yang bertentangan dengan jauh purba — masa lalu.
Lebih dari 20 saluran aliran serupa tersebar di permukaan planet ini, yang panjangnya mencapai ratusan mil. Yang paling menonjol terletak di Chryse Planitia, dataran vulkanik melingkar di belahan utara Mars. Yang terbesar, Kasei Valles, beroperasi sejauh 1.500 mil di sepanjang dataran.
Banjir bencana seperti yang membentuk saluran Mars tidak unik untuk planet merah. Sekitar 14.000 tahun yang lalu, banjir terbesar yang diketahui di Bumi muncul dari Danau Missoula, badan air prasejarah yang ada pada akhir Zaman Es terakhir di Montana saat ini. Perairan mengikis bagian dari lanskap negara bagian Washington, membentuk Channeled Scablands, sebuah medan yang menyerupai saluran-saluran keluar Mars. Saluran utama Marte Vallis diperkirakan antara 226 dan 371 kaki, kedalaman yang sebanding dengan Channeled Scablands.
Jadi jika saluran keluar Mars yang ekspansif dibentuk oleh air yang mengalir deras, pertanyaannya tetap: Di mana semua itu dulu?
Beberapa di antaranya menguap, melayang ke kutub planet ini, dan diendapkan seperti es di topi kutub, Kata Morgan. Mirip dengan yang kita miliki di Bumi, ujung kutub di Planet Merah ditutupi lapisan es setebal mil. Air itu juga bisa menggenang ke daerah dangkal di bawah permukaan, tempat air itu juga membeku — pada 2008, misi Phoenix milik NASA menegaskan bahwa es ada di tanah berpori yang membentuk sebagian besar permukaan planet.
Kemungkinan lain, kata Morgan, adalah bahwa air purba itu kembali mengalir jauh ke bawah tanah, membentuk reservoir besar yang menunggu kesempatan untuk banjir lagi.
