[비즈한국] Kita telah menemukan air di Mars! Namun sebenarnya… saat ini, mengonfirmasi keberadaan air di benda langit lain di luar Bumi dalam tata surya kita tidak terdengar lagi sebagai berita yang begitu mengejutkan. Rasanya seolah-olah kita hanya mengonfirmasi apa yang memang seharusnya ada di sana. Namun kali ini, Anda boleh merasa benar-benar terkejut. Karena ini bukan penemuan air di permukaan Mars, melainkan temuan bahwa kemungkinan besar terdapat lautan air di bawah permukaan Mars yang dalam! Sama seperti satelit es Jupiter, Europa, ada kemungkinan terdapat waduk bawah tanah yang dipenuhi air dalam jumlah besar di dalam Mars!
Pemikiran banyak astronom yang selama ini skeptis terhadap prospek manusia menjelajahi Mars mungkin akan berubah. Artikel ini akan membahas kemungkinan keberadaan laut raksasa di bawah permukaan Mars yang baru-baru ini dibicarakan, serta menelusuri kembali kisah para astronom yang selama ini berusaha mencari jejak air di Mars.
Kemungkinan adanya air adalah topik penting yang tidak bisa dilewatkan saat membahas Mars. Menariknya, sejak pertama kali dipelajari oleh para astronom, Mars sudah dianggap sebagai dunia yang menyimpan air. Terinspirasi oleh buku berjudul 'Mars' karya astronom Italia Schiaparelli, astronom Amerika abad ke-20 (yang juga seorang pengusaha kaya), Percival Lowell, mengklaim telah menemukan jejak kanal berbentuk garis lurus yang saling silang-menyilang di permukaan Mars. Ia berargumen bahwa itu adalah jejak struktur raksasa yang dibangun oleh penduduk Mars untuk mengalirkan air dari es putih yang membeku di kutub ke wilayah khatulistiwa yang kekurangan air.
Klaim Lowell yang agak dilebih-lebihkan itu memberikan pengaruh besar tidak hanya pada dunia sains, tetapi juga budaya populer. Secara alami, harapan samar bahwa makhluk hidup dalam bentuk apa pun pasti tinggal di Mars mulai tertanam. Bahkan untuk beberapa lama, istilah 'penduduk Mars' (Martian) sendiri digunakan sebagai representasi dari kata 'alien' secara keseluruhan.
Namun, setelah misi "flyby" (lintas terbang) dimulai di mana wahana antariksa dan pengorbit melintasi Mars, fakta menyedihkan terungkap bahwa cerita Lowell hanyalah bualan. Di permukaan Mars yang dilihat langsung oleh robot penjelajah, tidak ada jejak bangunan buatan manusia maupun hutan yang rimbun, bahkan setetes air pun tidak ada. Mars adalah planet gurun berwarna merah yang dingin, kering, dan gersang. Begitu realitas Mars yang menyedihkan terungkap, rumah bagi para alien dalam karya fiksi ilmiah pun perlahan berpindah dari Mars ke bintang-bintang jauh di luar tata surya.
Akan tetapi, Lowell tidak sepenuhnya salah. Meskipun "Perusahaan Sumber Daya Air Mars" milik alien tidak ada, harapan bahwa ada air di Mars tidak sepenuhnya keliru. Langkah pertama yang sedikit membersihkan nama baik Lowell dimulai pada tahun 1972, ketika Mariner 9 menemukan jejak geologis yang menarik di permukaan Mars.
Termasuk Lembah Mariner yang membentang hingga 4.000 km, jejak aliran sungai kering yang tampak terukir oleh air yang mengalir ditemukan di berbagai tempat di Mars. Wahana penjelajah Viking, yang berhasil meninggalkan Bumi dan mendarat di permukaan Mars pada tahun 1975, mengambil sampel tanah Mars dengan sekop robot dan menganalisisnya menggunakan spektrometer massa kromatografi gas yang terpasang di dalamnya. Air terdeteksi di setiap sampel yang diuji. Meski ada sedikit masalah dalam penanganan sampel sehingga sulit untuk mengetahui kadar air yang akurat, namun setidaknya itu menunjukkan tanda bahwa setidaknya 1% air terkandung di dalam tanah dan batuan Mars.
Terutama wilayah kutub Mars, kemungkinan besar menyimpan banyak air beku karena mempertahankan lingkungan dingin layaknya kutub selatan dan utara Bumi. Pada tahun 2008, pendarat Phoenix mendarat langsung di kutub utara Mars dan memastikan keberadaan es air dalam jumlah yang sangat besar. Pendarat Phoenix meninggalkan jejak saat mengikis permukaan Mars dengan alat penggali di ujung lengan robotnya. Ada satu jejak yang sangat terkenal. NASA menamai dua parit kecil berbentuk persegi panjang yang digali tersebut sebagai parit 'Dodo' dan 'Goldilocks'. Setelah Phoenix memotret dan menganalisis parit tersebut, awalnya terdapat material putih cerah di dalamnya, namun perlahan menghilang dalam waktu 4 hari. Hal ini tampaknya terjadi karena es air menyublim dan menghilang.
Saat pendarat Phoenix mendarat di permukaan Mars, swafoto yang diambilnya sempat memicu kontroversi di kalangan astronom karena muncul sesuatu yang aneh. Beberapa butiran kecil seperti bisul muncul di permukaan kaki robot logam pendarat tersebut. Beberapa astronom menduga bahwa selama proses pendaratan, gas yang mengandung garam disemprotkan, sehingga selama malam yang dingin, uap air di atmosfer Mars mengembun dan menempel, membentuk tetesan air seperti embun beku pada permukaan kaki robot.
Pada tahun 2012, robot penjelajah Curiosity milik NASA akhirnya menemukan bukti tak terbantahkan yang menunjukkan bahwa air pernah ada di Mars di masa lalu. Mereka memastikan keberadaan kerikil dan pasir yang tererosi dengan sangat halus dan bulat di permukaan Mars. Ini mirip dengan batu kali yang bisa kita lihat di tepi sungai. Meskipun airnya kini telah kering, ini adalah bukti geologis yang menunjukkan bahwa di masa lalu air memang ada dan mengikis bebatuan tersebut dengan cara menggulungnya.
Dibandingkan dengan lautan luas di Bumi, Mars saat ini hanyalah gurun dingin yang sangat kekurangan air. Namun, setidaknya ratusan juta tahun yang lalu, muncul diskusi serius mengenai kemungkinan bahwa Mars dulunya adalah dunia air yang tidak kalah dengan Bumi, bahkan mungkin merupakan gudang kehidupan.
Jika air masih ada di sana-sini di Mars, bisakah kita memimpikan masa depan di mana manusia menetap di Mars? Itu adalah masalah yang sama sekali berbeda. Alasan terbesar mengapa banyak astronom skeptis terhadap penjelajahan Mars adalah karena medan magnet Mars telah hilang sejak lama. Meskipun Mars berjarak 1,5 kali lebih jauh dari Matahari dibandingkan Bumi, angin surya yang datang dari Matahari masih berbahaya. Sayangnya, Mars yang berukuran kecil tidak dapat mempertahankan medan magnetnya sendiri dalam waktu lama. Medan magnet berperan seperti tabir surya yang melindungi permukaan planet itu sendiri dari angin surya. Tabir surya Mars mengering dengan cepat, dan atmosfer serta lautan yang tersembunyi di bawahnya pun ikut mengering dengan cepat.
Ketiadaan medan magnet membuat jejak kehidupan sulit diharapkan di permukaan Mars. Namun, ada satu alternatif. Yaitu menggunakan kerak Mars yang tebal sebagai tempat perlindungan untuk menahan ancaman angin surya, yakni dengan masuk ke bawah tanah. Secara alami, perhatian para astronom kini mulai beralih dari permukaan Mars ke dunia bawah tanah Mars.
Mengapa Mars sampai kehilangan medan magnetnya? Jika melihat jejak yang tersisa pada beberapa batuan di permukaan Mars, tampaknya medan magnet memang tidak hilang sejak awal. Suatu ketika, Mars pun pernah memiliki medan magnet. Namun, pada titik tertentu, planet itu "divonis mati" secara geologis sehingga tidak lagi mampu mempertahankan medan magnet yang kuat. Untuk mengetahui jawabannya, kita harus melihat ke dalam tanah atau bagian dalam Mars. Tentu saja, membelah Mars menjadi dua seperti memotong apel untuk melihat bagian dalamnya adalah hal yang mustahil. Sebagai gantinya, dengan meneliti pola perambatan gelombang seismik di Mars, kita dapat memahami skala dan distribusi lapisan dengan kepadatan berbeda di bagian dalam Mars. Ini mirip dengan menentukan kematangan semangka dengan cara mengetuknya tanpa harus membelahnya.
Untuk tujuan ini, para astronom menjalankan misi Insight untuk pertama kalinya guna melakukan survei seismograf yang mendeteksi gempa di Mars (Marsquake). Insight, yang mendarat di permukaan Mars pada November 2018, mendeteksi total 1.300 getaran tanah di permukaan Mars selama 4 tahun hingga daya listriknya padam pada Desember 2022 karena debu Mars yang terlalu tebal menumpuk di panel surya. Tentu saja, karena Mars adalah planet yang mati secara geologis, tanah tidak bergetar karena tabrakan lempeng tektonik seperti di Bumi. Sebagai gantinya, getaran Mars (Marsquake) terjadi saat meteorit sesekali menghantam permukaan Mars dan getarannya menyebar ke segala arah.
Para astronom membuat berbagai model dengan mengubah variabel seperti kepadatan tanah dan ukuran struktur internal. Di antaranya terdapat variabel waduk air bawah tanah. Mereka memeriksa model mana yang paling mampu mereproduksi data gempa Mars yang terdeteksi secara akurat. Menurut penelitian kali ini, model yang mengasumsikan keberadaan waduk raksasa berisi air di kedalaman 10~20 km di bawah permukaan Mars adalah yang paling tepat menjelaskan data gempa Mars yang diamati, dengan probabilitas mendekati 100%.
Sekilas, ini mungkin terdengar seperti penemuan yang membosankan. Lagipula, kita tidak menemukan lautan raksasa seperti Samudra Pasifik di permukaan Mars. Ini hanyalah penemuan kemungkinan adanya waduk air yang tersembunyi jauh di bawah permukaan Mars, jadi apa hebatnya? Tidak demikian. Justru karena ini berada di bawah tanah, bukan di permukaan, penemuan ini menjadi lebih istimewa.
Seperti yang disebutkan sebelumnya, permukaan Mars terpapar langsung pada angin surya yang berbahaya karena ketiadaan medan magnet. Sejak awal, kita tidak bisa berharap lautan atau danau di permukaan Mars tetap aman sampai sekarang. Bahkan jika ekosistem mikroorganisme yang berevolusi pada tingkat rendah pernah ada di lautan dan danau permukaan Mars hingga ratusan juta tahun yang lalu, ada kemungkinan jejaknya pun telah disterilkan dengan bersih akibat paparan badai angin surya selama ratusan juta tahun. Namun jika itu di bawah tanah, ceritanya akan berbeda. Kerak Mars yang tebal bertindak sebagai perisai pelindung yang menahan angin surya, sehingga kita bisa mengharapkan kemungkinan bahwa di dalamnya, air—bahkan ekosistem—masih bertahan tanpa gangguan angin surya!
Oktober tahun ini, wahana antariksa Europa Clipper akan meninggalkan Bumi untuk memeriksa lebih dekat kandungan lautan bawah tanah di satelit es Europa yang mengelilingi Jupiter. Ini akan menjadi langkah pertama untuk mencari jejak kehidupan asing yang mungkin ada di dalam lautan tersembunyi di bawah es tebal. Hingga 50 tahun yang lalu, Mars dianggap sebagai kandidat paling potensial sebagai tempat ditemukannya jejak kehidupan asing di tata surya. Namun, meski serangkaian eksplorasi dilakukan, bukti langsung tidak kunjung ditemukan, dan para astronom perlahan mengalihkan pandangan ke tempat lain seperti Europa atau Titan. Namun, berkat penemuan terbaru ini, Mars kembali menjadi pusat perhatian. Antara Mars dan Europa, manakah yang akan menjadi tempat ditemukannya jejak kehidupan asing pertama kali? Mungkinkah kita benar-benar bisa menemukan jejak kehidupan asing di tata surya ini?
Referensi
https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2409983121
Siapakah penulis Ji Woong-bae? Ia mencintai kucing dan alam semesta. Sejak kecil, setelah menonton 'Galaxy Express 999', ia memiliki impian untuk menyebarkan keindahan alam semesta. Saat ini, ia meneliti evolusi melalui interaksi galaksi di Galaxy Evolution Research Center dan Near-Cosmology Lab di Universitas Yonsei, serta aktif dalam berbagai kegiatan komunikasi sains seperti ceramah dan menulis. Ia telah menulis buku seperti 'Some-taneun Cheonmundae (Observatory of Flirting)', 'Haru Jongil Uju Saenggak (Thinking about the Universe All Day)', dan 'Byeol, Bit-ui Gwahak (Star, The Science of Light)'.