Mars adalah gurun yang dingin dan kering, tetapi sebuah studi baru memberikan bukti menggoda untuk air cair jauh di bawah permukaannya. Jika ada, air tanah Mars ini mungkin menyebabkan garis-garis gelap yang aneh di kawah dan ngarai Mars.
Garis-garis gelap yang panjang dan tipis pada dinding curam kawah Mars ini disebut "garis lereng berulang" oleh para ilmuwan. Penelitian baru menunjukkan mereka berasal dari air tanah dalam. Koleksi banyak gambar tambahan tersedia di situs web HiRISE. Gambar melalui Mars Reconnaissance Orbiter / NASA / JPL / Universitas Arizona / Lujendra Ojha et al./Geophysical Research Letters.
Pengamatan Mars modern - dari beberapa dekade eksplorasi pesawat ruang angkasa - menunjukkan bahwa permukaannya sangat kering hari ini, meskipun Mars memiliki es di kutub dan di bawah permukaannya. Namun, secara luas diyakini Mars pernah memiliki banyak air, termasuk sungai, danau dan bahkan mungkin samudera. Sekarang, para ilmuwan dari USC Arid Climates dan Water Research Center telah menyajikan bukti sementara untuk air cair di Mars - kantung air tanah jauh di bawah permukaan di daerah dekat-khatulistiwa planet ini. Studi peer-review diterbitkan pada 28 Maret 2019, di Geosains Alam.
Makalah baru ini menunjukkan bahwa air tanah dalam mungkin menjadi penyebab garis-garis gelap dan panjang yang tidak biasa dan misterius - disebut garis lereng berulang oleh para ilmuwan - terlihat di lereng curam beberapa kawah dan ngarai Mars. Beberapa ilmuwan berpikir mereka diciptakan oleh aliran air asin yang kecil dan singkat. Garis kemiringan berulang tidak merupakan fitur permanen; mereka cenderung terjadi selama bulan-bulan musim panas yang lebih hangat di atau dekat daerah khatulistiwa dan kemudian memudar lagi ketika lebih dingin. Mereka telah diamati terulang di lokasi yang sama dalam beberapa tahun, karena itulah namanya.
Recurring slope lineae (RSL) di dinding Newton Crater, dicitrakan oleh Mars Reconnaissance Orbiter pada 30 Mei 2011. Gambar melalui NASA / JPL-Caltech / University of Arizona.
Studi ini menunjukkan bahwa lineae kemiringan berulang di wilayah-wilayah tersebut diciptakan oleh air tanah dalam yang muncul ke permukaan melalui fraktur tektonik dan dampak terkait di tanah. Hipotesis lain mengatakan bahwa fitur ini mungkin disebabkan oleh salju yang meleleh, air bawah permukaan dangkal mengalir lebih dekat ke permukaan, deliquescence atau aliran kering pasir / debu. Menurut ilmuwan riset USC Essam Heggy:
Kami menyarankan bahwa ini mungkin tidak benar. Kami mengusulkan hipotesis alternatif bahwa mereka berasal dari sumber air tanah bertekanan dalam yang datang ke permukaan bergerak ke atas sepanjang retakan tanah.
Idenya adalah bahwa retakan di permukaan dalam beberapa kawah memungkinkan mata air atau akuifer jauh di bawah permukaan - mungkin mulai sekitar 2.500 kaki (750 meter) - untuk naik ke permukaan sebagai akibat dari tekanan. Air ini kemudian bocor ke permukaan, menciptakan fitur linear yang tajam dan berbeda yang ditemukan di dinding beberapa kawah dan ngarai, termasuk Valles Marineris, Grand Canyon of Mars.
Seperti yang juga dicatat oleh rekan penulis Abotalib Zaki:
Pengalaman yang kami dapatkan dari penelitian kami dalam hidrologi gurun adalah landasan dalam mencapai kesimpulan ini. Kami telah melihat mekanisme yang sama di Sahara Afrika Utara dan di Semenanjung Arab, dan itu membantu kami menjelajahi mekanisme yang sama di Mars.
Lineae lereng misterius yang berulang di Mars cenderung mengelompok di daerah ekuatorial planet ini, di mana suhu adalah yang paling hangat. Mereka menghilang lagi ketika cuaca dingin. Gambar melalui Alfred S. McEwen et al./Nature GeoScience.
Pada tahun 2018, para peneliti di European Space Agency (ESA) mengumumkan bahwa mereka memiliki bukti lain untuk air cair: penemuan sementara dari sebuah danau bawah permukaan yang besar di dekat tutup kutub selatan Mars. Pengorbit Mars Express dari ESA menggunakan radar penembus-tanah - Radar Lanjutan Mars untuk Alat Bantu Permukaan dan Ionosfer (MARSIS) - untuk mendeteksi danau yang dicurigai di bawah beberapa lapisan es dan debu. Deposit es memanjang ke bawah sekitar 1,5 km. Di bawah deposit itu, gambar radar menunjukkan titik terang dalam satu wilayah 12 mil (20 km) lebar - indikasi cair air, bukan hanya es. Dari kertas:
Kehadiran air cair di dasar tutup kutub Mars telah lama dicurigai tetapi tidak diamati. Kami mensurvei wilayah Planum Australe menggunakan instrumen MARSIS, radar frekuensi rendah pada pesawat ruang angkasa Mars Express. Profil Radar yang dikumpulkan antara Mei 2012 dan Desember 2015 berisi bukti air cair yang terperangkap di bawah es Deposit Berlapis Kutub Selatan. Refleksi bawah permukaan yang sangat terang terlihat dalam zona 20-meter yang terdefinisi dengan baik yang berpusat pada 193 ° BT, 81 ° S, yang dikelilingi oleh area reflektif yang jauh lebih sedikit. Analisis kuantitatif dari sinyal radar menunjukkan bahwa fitur yang cerah ini memiliki bahan yang mengandung air.
Kami menafsirkan fitur ini sebagai badan air cair yang stabil di Mars.
Danau serupa telah ditemukan di bawah es tebal di kutub bumi, seperti Danau Vostok di Antartika.
Danau air cair pertama kali ditemukan di Mars? Fitur horizontal cerah pada gambar ini mewakili permukaan es Mars. Endapan berlapis kutub selatan - lapisan es dan debu - terlihat hingga kedalaman sekitar satu mil (1,5 km). Di bawah ini adalah lapisan dasar yang di beberapa daerah bahkan lebih terang daripada pantulan permukaan, disorot dengan warna biru. Analisis sinyal yang dipantulkan menunjukkan air cair. Gambar melalui ESA / NASA / JPL / ASI / Univ. Roma; R. Orosei et al. 2018.
Menemukan air tanah di Mars hari ini akan membantu para ilmuwan lebih memahami bagaimana Mars berevolusi selama miliaran tahun, dan seberapa mirip evolusi itu dengan Bumi, seperti yang dijelaskan oleh Heggy:
Memahami bagaimana air tanah telah terbentuk di Mars, di mana sekarang ini dan bagaimana ia bergerak membantu kita membatasi ambiguitas pada evolusi kondisi iklim di Mars selama tiga miliar tahun terakhir dan bagaimana kondisi ini membentuk sistem air tanah ini. Ini membantu kita untuk memahami kesamaan dengan planet kita sendiri dan jika kita sedang melalui evolusi iklim yang sama dan jalan yang sama yang sedang terjadi di Mars. Memahami evolusi Mars sangat penting untuk memahami evolusi jangka panjang Bumi kita sendiri dan air tanah adalah elemen kunci dalam proses ini.
Air tanah adalah bukti kuat untuk kesamaan masa lalu antara Mars dan Bumi - ini menunjukkan bahwa mereka memiliki evolusi yang sama, sampai batas tertentu.
Kedalaman seperti itu mengharuskan kita untuk mempertimbangkan teknik yang lebih dalam untuk mencari sumber air tanah ini dibandingkan mencari sumber air dangkal.
Lokasi danau bawah permukaan sebelumnya di dekat kutub selatan Mars (titik biru di alun-alun), ditemukan oleh Mars Express pada tahun 2018. Gambar melalui USGS AstrogeologyScience Center / Arizona State University / INAF.
Bukti untuk badan air cair bawah permukaan saat ini di dekat kutub selatan Mars sangat menarik, tetapi danau seperti itu lebih dekat lagi ke garis khatulistiwa, jika mereka dapat dikonfirmasi. Mereka akan meningkatkan kemungkinan bahwa beberapa jenis kehidupan - bahkan jika kemungkinan hanya mikroba - mungkin ada jauh di bawah tanah di Mars, biasanya dianggap sebagai tempat yang paling mungkin untuk mencari, mengingat kondisi bermusuhan di permukaan Mars. Berkenaan dengan danau kutub selatan, Jeffery Plaut di Jet Propulsion Laboratory NASA di California mencatat Ilmuwan Baru bahwa:
Jika hasilnya dikonfirmasi, itu akan menjadi kejadian terbesar yang diketahui dari air cair masa kini di Mars. Ini jelas memiliki implikasi bagi sejarah iklim dan kemungkinan habitat yang cocok untuk kehidupan.
Intinya: Apakah Mars di dunia gurun yang dingin memiliki danau bawah tanah? Kami masih belum tahu pasti, tetapi makalah baru dari USC ini - selain penemuan kutub selatan sebelumnya - memberikan lebih banyak bukti yang tampaknya mengatakan, Iya.