25.1 C
Yogyakarta
19 Oktober 2021
BENTARA HIKMAH
SAINS

Hilang Kemanakah Air Di Mars?

Dahulu, Mars pernah memiliki lautan. Akan tetapi sekarang planet ini telah sanagt kering dan membuat banyak orang bertanya-tanya: Kemana perginya airnya di Mars? Kini, peneliti dari Universitas Arizona telah menemukan air dalam jumlah yang sangat besar di atmosfer atas Mars, di mana air tersebut dengan cepat hancur, dan memberikan penjelasan sebagian dari misteri Mars ini.

Shane Stone, seorang mahasiswa pascasarjana di UArizona Lunar and Planetary Laboratory dan penulis utama makalah terbaru yang diterbitkan di Science, menggambarkan dirinya sebagai ahli kimia planet dengan latar belakang pernah menjadi ahli kimia laboratorium yang membantu mengembangkan polimer yang dapat digunakan untuk membungkus dan memberikan obat terapeutik secara lebih efisien. Kini dirinya mempelajari kimia atmosfer dan sejak 2014, dia telah bekerja di misi MAVEN NASA, yang merupakan singkatan dari Mars Atmosphere dan Volatile EvolutioN. Pesawat ruang angkasa MAVEN mulai mengorbit Mars pada tahun 2014 dan telah merekam komposisi atmosfer bagian atas planet tetangga Bumi sejak saat itu.

Stone mengatakan bahwa diketahui miliaran tahun yang lalu, terdapat air cair di permukaan Mars, sehingga pasti ada atmosfer yang lebih tebal. Hal ini mengindikasikan bahwa Mars entah bagaimana kehilangan sebagian besar atmosfernya ke luar angkasa. MAVEN mencoba untuk menggambarkan proses yang bertanggung jawab atas hilangnya ini, dan satu bagian darinya adalah memahami dengan tepat bagaimana Mars kehilangan airnya. Studi ini juga ditulis oleh rekan studi diantaranya Roger Yelle, seorang profesor ilmu planet UArizona dan penasihat penelitian Stone, serta para peneliti dari Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA dan Pusat Penelitian dan Eksplorasi dalam Sains dan Teknologi Antariksa di Maryland.

Mengamati Air

Saat MAVEN mengorbit Mars, ia masuk ke atmosfer planet setiap 4 1/2 jam. Instrumen NGIMS onboard, kependekan dari Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer, telah mengukur kelimpahan molekul air bermuatan yang disebut ion di atmosfer Mars bagian atas, sekitar 100 mil dari permukaan planet. Dari informasi ini, para ilmuan dapat menyimpulkan berapa banyak air yang ada di atmosfer planet tersebut.

Pengamatan sebelumnya menggunakan MAVEN dan Teleskop Luar Angkasa Hubble menunjukkan bahwa hilangnya air dari atmosfer bagian atas Mars bervariasi menurut musim. Dibandingkan dengan Bumi, Mars mengambil jalur berbentuk oval saat mengelilingi matahari dan paling dekat dengannya selama musim panas di belahan bumi selatan.
Stone dan timnya menemukan bahwa ketika Mars berada paling dekat dengan matahari, planet tersebut menghangat, dan lebih banyak air, yang ditemukan di permukaan dalam bentuk es, bergerak dari permukaan ke atmosfer atas yang kemudian hilang ke angkasa. Ini terjadi sekali setiap tahun Mars atau setiap dua tahun Bumi. Badai debu regional yang terjadi di Mars setiap tahun Mars dan badai debu global yang terjadi di seluruh planet sekitar sekali setiap 10 tahun menyebabkan pemanasan atmosfer lebih lanjut dan gelombang pergerakan air ke atas.

Proses yang memungkinkan pergerakan siklus ini bertentangan dengan gambaran klasik tentang pelepasan air dari Mars, yang menunjukkan bahwa hal tersebut tidak lengkap. Menurut proses klasik, es air diubah menjadi gas dan dihancurkan oleh sinar matahari di atmosfer yang lebih rendah. Namun demikian, proses ini akan bekerja sebagai tetesan yang lambat dan stabil, tidak terpengaruh oleh musim atau badai debu, yang tidak sesuai dengan pengamatan saat ini.

Stone mengatakan bahwa hal tersebut penting oleh karena mereka sama sekali tidak menyangka akan melihat air di bagian atas atmosfer Mars. Jika membandingkan Mars dengan Bumi, air di Bumi terkurung di dekat permukaan oleh karena sesuatu yang disebut hygropause. Hygropause ini hanya lapisan di atmosfer yang cukup dingin untuk mengembunkan (dan karenanya menghentikan) uap air yang bergerak ke atas.
Para peneliti berpendapat bahwa air bergerak melewati apa yang seharusnya menjadi hygropause Mars, yang kemungkinan terlalu hangat untuk menghentikan uap air. Begitu berada di atmosfer atas, molekul air dipecah oleh ion dengan sangat cepat, yang dihitung dalam waktu empat jam, dan produk sampingnya kemudian hilang ke luar angkasa.
Hilangnya atmosfer dan air ke luar angkasa adalah alasan utama Mars menjadi dingin dan kering dibandingkan dengan Bumi yang hangat dan basah. Data baru dari MAVEN ini mengungkapkan satu proses di mana kehilangan ini masih terjadi hingga hari ini.

Dunia Yang Kering Dan Berdebu

Ketika para mengekstrapolasi temuan mereka kembali 1 miliar tahun, mereka menemukan bahwa proses ini dapat menyebabkan hilangnya lautan global sedalam 17 inci.
Stone mengatakan bahwa jika kita mengambil air dan menyebarkannya secara merata ke seluruh permukaan Mars, lautan air yang hilang ke luar angkasa karena proses baru yang digambarkan akan memiliki kedalaman lebih dari 17 inci, dan juga tambahan 6,7 inci akan hilang hanya karena efek badai debu global.

Selama badai debu global, 20 kali lebih banyak air dapat diangkut ke atmosfer bagian atas. Sebagai contoh, satu badai debu global yang berlangsung selama 45 hari melepaskan jumlah air yang sama ke luar angkasa seperti yang hilang Mars selama tahun Mars yang tenang, atau 687 hari Bumi.

Dan meskipun Stone dan timnya tidak dapat melakukan ekstrapolasi lebih jauh dari 1 miliar tahun yang lalu, dia berpikir bahwa proses ini kemungkinan besar tidak bekerja sama sebelumnya, karena Mars mungkin memiliki higropause yang lebih kuat sejak lama.
Dirinya mengatakan bahwa sebelum proses yang digambarkan mulai beroperasi, pasti sudah ada sejumlah besar pelepasan atmosfer ke luar angkasa, dan mereka masih perlu memastikan dampak dari proses ini dan kapan mulai beroperasi.

Ke depannya, Stone juga ingin mempelajari atmosfer bulan Saturnus, Titan, yang dia anggap memiliki atmosfer yang menarik di mana kimia organik memainkan peran penting.

Sumber:
Situs sciencedaily. Materi pertama berasal dari University of Arizona. Naskah pertama kali ditulis oleh Mikayla Mace. Foto: Pixabay

Related posts

BENTARA HIKMAH
MEDIA MENCERDASKAN KEHIDUPAN BANGSA