Lautan air mungkin terperangkap jauh di dalam permukaan Mars

Berlangganan buletin Wonder Theory CNN. Jelajahi alam semesta dengan berita tentang penemuan menarik, kemajuan ilmiah, dan banyak lagi.

CNN
—

Data dari misi pensiunan NASA menunjukkan bukti adanya reservoir air bawah tanah jauh di bawah permukaan Mars, menurut penelitian baru.

Sebuah tim ilmuwan memperkirakan air yang terperangkap di celah-celah kecil dan pori-pori batuan di tengah kerak Mars mungkin cukup untuk mengisi lautan di permukaan planet. Studi tersebut menemukan bahwa air tanah kemungkinan besar menutupi seluruh permukaan Mars hingga kedalaman satu mil (1,6 kilometer).

Data tersebut berasal dari penyelidikan InSight NASA, yang menggunakan seismometer untuk mempelajari interior Mars dari tahun 2018 hingga 2022.

Astronot masa depan yang menjelajahi Mars akan menghadapi banyak tantangan jika mereka mencoba mencapai air, karena air terletak antara 7 dan 12 mil (11,5 dan 20 kilometer) di bawah permukaan, menurut penelitian yang diterbitkan Senin di jurnal tersebut. Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.

Namun penemuan ini mengungkap rincian baru tentang sejarah geologi Mars, dan menyarankan tempat baru untuk mencari kehidupan di Planet Merah jika air bisa dicapai di sana.

“Memahami siklus air di Mars sangat penting untuk memahami evolusi iklim, permukaan, dan interior,” Vashan Wright, penulis utama studi tersebut dan asisten profesor dan ahli geofisika di Scripps Institution of Oceanography di University of California, San Diego, mengatakan dalam sebuah pernyataan. “Titik awal yang berguna adalah menentukan di mana dan berapa banyak air yang ada.”

Mars mungkin merupakan tempat yang lebih hangat dan basah miliaran tahun yang lalu, berdasarkan bukti adanya danau kuno, saluran sungai, delta, dan bebatuan yang diubah oleh air yang dipelajari oleh misi NASA lainnya dan diamati oleh pengorbit. Namun Planet Merah kehilangan atmosfernya lebih dari 3 miliar tahun yang lalu, yang secara efektif mengakhiri periode basah Mars.

Para ilmuwan masih belum yakin mengapa Mars kehilangan atmosfernya, dan beberapa misi telah dikembangkan untuk mempelajari sejarah air di planet ini, ke mana perginya, dan apakah air tersebut menciptakan kondisi yang layak huni bagi kehidupan di Mars. Meskipun air tetap terperangkap dalam bentuk es di lapisan es kutub, para peneliti berpendapat hal ini tidak dapat menjelaskan semua air yang “hilang” di planet ini.

Teori-teori yang ada menawarkan beberapa kemungkinan skenario mengenai apa yang terjadi pada air di Mars setelah Mars kehilangan atmosfernya: beberapa teori berasumsi bahwa air tersebut berubah menjadi es atau hilang ke luar angkasa, sementara yang lain berpendapat bahwa air tersebut tertanam dalam mineral di bawah permukaan planet atau meresap ke dalam akuifer yang dalam.

Temuan baru menunjukkan bahwa air di Mars merembes ke dalam kerak Mars.

InSight, kependekan dari Eksplorasi Interior Menggunakan Investigasi Seismik, Geodesi, dan Perpindahan Panas, adalah pendarat stasioner. Namun mereka mengumpulkan data yang belum pernah ada sebelumnya mengenai ketebalan kerak Planet Merah dan suhu mantelnya, serta kedalaman dan komposisi inti dan atmosfer. Seismograf pesawat ruang angkasa juga mendeteksi gempa bumi pertama di planet lain, yang disebut “gempa Mars”.

Meskipun gempa bumi terjadi ketika lempeng tektonik bergeser, bergerak, dan bertabrakan satu sama lain, kerak Mars seperti lempeng raksasa yang memiliki patahan dan retakan karena planet tersebut terus menyusut dan mendingin seiring berjalannya waktu. Ketika kerak Mars mengembang, ia retak, dan seismometer InSight telah mampu mendeteksi lebih dari 1.300 gempa bumi di Mars dari jarak ratusan dan ribuan mil.

Para ilmuwan yang mempelajari data InSight dapat mempelajari kecepatan gempa bumi di Mars saat melintasi planet ini, yang dapat berfungsi sebagai indikator material di bawah permukaan Mars.

Wright mengatakan kecepatan gelombang seismik bergantung pada sifat batuan, lokasi retakan, dan bahan pengisi retakan tersebut.

Tim menggunakan data ini dan memasukkannya ke dalam model matematika fisika batuan, yang digunakan di Bumi untuk memetakan ladang minyak dan air tanah.

Hasilnya menunjukkan bahwa data InSight paling cocok dengan lapisan dalam batuan beku atau vulkanik yang berisi air cair.

“Membuktikan keberadaan reservoir air dalam jumlah besar memberikan gambaran tentang seperti apa iklim saat ini atau apa yang akan terjadi,” kata Michael Manga, profesor ilmu bumi dan planet di UC Berkeley dan salah satu penulis studi tersebut, dalam sebuah pernyataan. .

“Air sangat penting bagi kehidupan seperti yang kita ketahui,” tambah Manga. “Saya tidak melihat alasan mengapa akuifer tidak dapat dihuni. Hal ini memang benar di Bumi – tambang dalam menampung kehidupan, dan dasar laut tidak menampung kehidupan bukti kehidupan di Mars, tapi setidaknya “Kami telah mengidentifikasi tempat yang, pada prinsipnya, mampu mendukung kehidupan.”

Jika kerak Mars serupa di seluruh planet, mungkin terdapat lebih banyak air di wilayah kerak tengah daripada “jumlah yang disarankan untuk mengisi lautan Mars kuno,” tulis para penulis dalam penelitian tersebut.

Wright mengatakan batuan membantu mengumpulkan informasi tentang sejarah planet, dan memahami siklus air di planet dapat membantu peneliti memahami evolusi Mars.

Meskipun analisis data tidak dapat mengungkapkan informasi apa pun tentang kehidupan, di masa lalu atau sekarang, jika kehidupan itu ada di Mars, ada kemungkinan bahwa kerak Mars yang basah dapat dihuni dengan cara yang sama seperti air tanah di Bumi dapat dihuni oleh kehidupan mikroba, katanya.

Namun bahkan mengebor lubang setengah mil (1 kilometer) atau lebih dalam di Bumi merupakan tantangan yang membutuhkan energi dan infrastruktur, sehingga diperlukan sumber daya dalam jumlah besar ke Mars untuk melakukan pengeboran sedalam itu, kata Wright.

Tim terkejut karena tidak menemukan bukti adanya lapisan air tanah yang membeku di bawah InSight karena bagian kerak tersebut dingin. Para peneliti masih mencoba mencari tahu mengapa tidak ada air tanah yang membeku di kedalaman yang lebih rendah di atas kerak tengah.

Hasil ini menambah potongan baru pada teka-teki air di Mars.

Gagasan tentang air cair jauh di permukaan Mars telah ada selama beberapa dekade, tetapi ini adalah pertama kalinya data nyata dari misi Mars dapat mengkonfirmasi hal seperti itu, kata Alberto Ferrin, ilmuwan planet interdisipliner dan ahli astrobiologi tamu di Universitas Cornell. Departemen Astronomi. Vereen tidak terlibat dalam penelitian ini.

Dia mengatakan air itu mungkin adalah “semacam lumpur yang berada jauh di bawah tanah”.

“Hasil baru ini membuktikan bahwa air cair memang ada di bagian dalam Mars saat ini, bukan dalam bentuk danau yang terpisah dan terisolasi, melainkan sebagai sedimen yang jenuh dengan air cair, atau akuifer,” kata Vairin. “Di Bumi, biosfer bawah permukaan sangatlah luas, mengandung sebagian besar keanekaragaman hayati organisme primitif di planet kita. Beberapa penyelidikan bahkan menunjukkan asal usul kehidupan di bumi jauh di dalam interior bumi. Oleh karena itu, implikasi astrobiologis mengkonfirmasi keberadaannya habitat air cair di “Kilometer di bawah permukaan Mars sungguh menarik.”

“Hasilnya persis seperti yang saya harapkan dari InSight,” kata Bruce Bannerd, penyelidik utama misi InSight.

“Saya berharap kita akan mendapatkan data yang cukup untuk melakukan studi semacam ini di mana kita benar-benar melihat rincian di dalam Mars yang relevan dengan pertanyaan geologis, pertanyaan tentang kelayakhunian Mars, pertanyaan tentang evolusi Mars,” katanya.

Bannert, yang tidak terlibat dalam penelitian ini, mengatakan bahwa meskipun interpretasi data yang disajikan dalam penelitian ini sangat didukung oleh argumen yang baik, ia juga percaya bahwa data tersebut masih bersifat spekulatif dan hampir selalu ada cara lain untuk menafsirkan kumpulan data tertentu. data.

“Saya sangat menyukai kenyataan bahwa Wright dan yang lainnya memperkenalkan konsep fisika mineral untuk menafsirkan data seismik,” kata Bannert.

Baik Banerdt maupun Wright telah menyatakan minatnya untuk dapat mengirim lebih banyak seismometer ke Mars dan planet serta bulan lain di tata surya kita di masa depan. Meskipun satu-satunya seismometer InSight mengumpulkan data penting, menyebarkannya ke seluruh Mars akan mengungkap variasi di dalam planet ini dan memberikan gambaran yang lebih luas mengenai sejarahnya yang beragam dan kompleks, kata Banerdt.

“Sama seperti di Bumi, di mana air tanah terhubung ke permukaan melalui sungai dan danau, hal ini juga terjadi di masa awal Mars,” kata Wright.