Air di Mars mengukir ngarai yang dalam dan meninggalkan misteri yang menarik bagi sejarah Planet Merah

Ngarai di Mars mungkin terbentuk ketika Planet Merah miring tajam pada sisinya, memicu perubahan iklim yang dramatis yang membuat air mengalir menuruni lereng untuk membentuk lembah, sebuah studi baru menemukan.

Para ilmuwan pertama kali menemukan ngarai di Mars pada tahun 2000. Mereka sangat mirip dengan saluran yang terbentuk di Bumi di Lembah Kering Antartika, yang diukir oleh air dari gletser yang mencair. Dengan demikian, lembah Mars menunjukkan bahwa air pernah mengalir di Mars, dan terkadang masih mengalir.

Masalah dengan kemungkinan ngarai di Mars adalah bahwa lembah-lembah ini sering ditemukan di ketinggian di mana tidak ada air cair yang diharapkan mengingat iklim Mars saat ini. Udara di Planet Merah saat ini terlalu dingin dan tipis untuk air cair bertahan lama, dan bahkan lebih dingin dan lebih tipis di ketinggian yang lebih tinggi daripada di ketinggian yang lebih rendah, seperti di Bumi.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa parit-parit ini mungkin memiliki sumber yang berbeda — embun beku karbon dioksida yang menyublim, atau berubah langsung menjadi uap, ketika Mars mengalami musim panas, menyebabkan bebatuan dan puing-puing meluncur menuruni lereng. Namun, masih banyak yang belum diketahui tentang skenario ini, karena tidak terjadi di alam di Bumi.

Kemungkinan lain adalah alur ini terbentuk di masa lalu ketika iklim Mars lebih cocok untuk sejumlah kecil air cair di Mars. Ini mungkin menjelaskan ketinggian ngarai – air lelehan dari gletser dapat mengalir menuruni lereng, menggali saluran.

Untuk melihat apakah air dalam bentuk cair bisa ada di Mars, para ilmuwan meneliti bagaimana kemiringan sumbunya, atau kemiringannya, berubah dari waktu ke waktu dan efek potensial dari kemiringan ini. Semakin besar kemiringan kutub planet relatif terhadap orbitnya mengelilingi matahari, semakin besar variasi jumlah sinar matahari yang diterima oleh berbagai bagian dunia tersebut sepanjang tahun.

Kemiringan sumbu Bumi sebesar 23,5 derajat dihasilkan dari musimnya. Kemiringan Mars saat ini sekitar 25 derajat, tetapi bervariasi antara 15 dan 35 derajat selama ratusan ribu tahun, yang dapat mengakibatkan perubahan iklim yang lebih dramatis.

Para peneliti mempelajari bagaimana waktu deklinasi yang lebih tinggi di Mars akan menyebabkan fluktuasi yang lebih tajam antara musim dingin dan musim panas, dan kemungkinan iklim yang lebih mendukung air cair. Mereka mengembangkan model 3D global iklim Mars untuk melihat apa yang akan terjadi pada kemiringan 35 derajat.

Para ilmuwan menemukan bahwa di situs Mars di mana selokan sekarang berada, sublimasi es karbon dioksida akan membuat atmosfer Mars menjadi lebih padat secara signifikan. Selain itu, suhu permukaan kemungkinan telah melebihi titik leleh air es. Kemungkinan kondisi ini telah terjadi berulang kali selama jutaan tahun terakhir, dengan yang terakhir terjadi sekitar 630.000 tahun yang lalu.

Selain itu, daerah ngarai ini saat ini memiliki banyak es air di dekat permukaan dan kemungkinan besar telah bertambah banyak selama jutaan tahun terakhir. Para peneliti menyarankan bahwa selama masa kemiringan sumbu tinggi, sebagian besar es ini mungkin telah mencair untuk membentuk selokan di tempat yang lebih tinggi di tempat yang sekarang terlihat.

Secara keseluruhan, para ilmuwan berpendapat bahwa kombinasi es yang mencair, karbon dioksida yang meningkat, dan eksentrisitas yang tinggi dapat membantu menjelaskan pola selokan yang terlihat di Mars.

“Salah satu implikasi penting adalah bahwa kita sekarang dapat memprediksi bahwa ketika orbit Mars miring lagi, itu harus dapat menghasilkan air lelehan di lokasi tenggorokan ini,” kata penulis senior studi James Dixon, seorang ilmuwan planet di Caltech di Pasadena.

Karena kehidupan ada di Bumi hampir di mana saja ada air, penelitian di masa depan mungkin ingin fokus pada ngarai di Mars ini untuk melihat apakah ada kehidupan di Planet Merah, dan mungkin masih hidup di sana.

Para ilmuwan merinci temuan mereka pada 30 Juni di jurnal Science.