Para ilmuwan bingung dengan penemuan mengejutkan dari selusin “danau” bawah tanah di Mars

Sebuah makalah baru menemukan lebih banyak sinyal radar yang menunjukkan keberadaan “danau” bawah tanah, tetapi banyak di antaranya berada di daerah yang terlalu dingin untuk air tetap cair.

Pada tahun 2018, para ilmuwan yang bekerja dengan data dari pengorbit Mars Express milik ESA (European Space Agency) membuat penemuan mengejutkan: sinyal dari instrumen radar yang dipantulkan dari Kutub Selatan Planet Merah muncul untuk mengungkapkan danau cair di bawah permukaan. Beberapa pertimbangan seperti itu telah diumumkan.

Dalam artikel baru yang diterbitkan di majalah Surat penelitian geofisika, dua ilmuwan di Laboratorium Propulsi Jet NASA di California Selatan menjelaskan bahwa mereka menemukan lusinan pantulan radar serupa di sekitar Kutub Selatan setelah menganalisis kumpulan data Mars Express yang lebih luas, tetapi banyak di antaranya berada di area yang seharusnya terlalu dingin untuk menyimpan cairan air.

“Kami tidak yakin apakah sinyal-sinyal ini adalah air cair atau bukan, tetapi mereka tampaknya jauh lebih umum daripada apa yang ditemukan kertas asli,” kata Jeffrey Plaut dari JPL, penyelidik di MARSIS (Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionospheric Sounding). ) Instrumen yang dibangun bersama oleh Badan Antariksa Italia dan JPL. “Entah air cair umum di bawah kutub selatan Mars, atau sinyal ini menunjukkan sesuatu yang lain.”

Mars Express dari ESA (Badan Antariksa Eropa) terbang di atas planet merah dalam gambar ini. Laboratorium Propulsi Jet NASA memasok penerima untuk instrumen Mars Advanced Radar for Subsurface and Ionosphere Sounding (MARSIS). Kredit foto: ESA / NASA / JPL-Caltech

Kapsul waktu beku

Awalnya ditafsirkan sebagai air cair, sinyal radar ditemukan di wilayah Mars yang dikenal sebagai Deposit Berlapis Kutub Selatan, dinamai berdasarkan lapisan es air, es kering (karbon dioksida beku) dan debu yang telah disimpan di sana selama jutaan tahun. . Diyakini bahwa lapisan-lapisan ini memberikan catatan tentang bagaimana kemiringan sumbu Mars telah bergeser dari waktu ke waktu, seperti halnya perubahan kemiringan bumi telah menciptakan zaman es dan periode yang lebih hangat sepanjang sejarah planet kita. Ketika Mars memiliki kemiringan sumbu yang lebih kecil, hujan salju dan lapisan debu menumpuk di wilayah tersebut, akhirnya membentuk lapisan es tebal yang ditemukan di sana saat ini.

Dengan menyinari gelombang radio di permukaan, para ilmuwan dapat melihat di bawah lapisan es ini dan memetakannya secara rinci. Gelombang radio kehilangan energi saat menembus material bawah tanah; Karena mereka dipantulkan kembali ke pesawat ruang angkasa, mereka biasanya memiliki sinyal yang lebih lemah. Namun dalam beberapa kasus, sinyal yang kembali dari bawah permukaan wilayah ini lebih terang daripada yang ada di permukaan. Beberapa ilmuwan telah menafsirkan sinyal ini untuk menunjukkan adanya air cair, yang sangat mencerminkan gelombang radio.

Plaut dan Aditya Khuller, seorang mahasiswa PhD Arizona State University yang mengerjakan pekerjaan itu selama magang di JPL, tidak yakin apa arti sinyal tersebut. Daerah yang diyakini mengandung air cair membentang sejauh 10 hingga 20 kilometer di wilayah yang relatif kecil di Kutub Selatan Mars. Khuller dan Plaut memperluas pencarian sinyal radio yang sama kuatnya menjadi 44.000 pengukuran, yang tersebar selama 15 tahun data MARSIS di seluruh wilayah kutub selatan Mars.

Titik-titik berwarna mewakili lokasi di mana pantulan radar terang dideteksi oleh pengorbit ESA Mars Express di kutub selatan Mars. Refleksi seperti itu sebelumnya ditafsirkan sebagai air cair bawah tanah. Prevalensi dan kedekatan mereka dengan permukaan dingin menunjukkan bahwa itu mungkin sesuatu yang lain. Kredit foto: ESA / NASA / JPL-Caltech

‘Danau’ yang tak terduga

Analisis tersebut menemukan lusinan pantulan radar terang tambahan di area dan kedalaman yang jauh lebih besar daripada sebelumnya. Di beberapa tempat mereka kurang dari satu mil dari permukaan, di mana suhu diperkirakan minus 81 derajat Fahrenheit (minus 63 derajat Celcius) – sangat dingin sehingga air akan membeku, bahkan jika ada mineral asin yang dikenal sebagai perklorat dapat menurunkan titik beku air.

Khuller mencatat makalah dari 2019 di mana para peneliti menghitung panas yang dibutuhkan untuk mencairkan es bawah tanah di wilayah itu dan menemukan bahwa hanya vulkanisme bawah permukaan baru yang dapat menjelaskan potensi keberadaan air cair di bawah Kutub Selatan.

“Mereka menemukan bahwa dibutuhkan dua kali lipat perkiraan fluks panas geotermal Mars untuk menjaga cairan air ini,” kata Khuller. “Salah satu cara yang mungkin untuk mendapatkan jumlah panas itu adalah melalui vulkanisme. Namun, kami belum melihat bukti yang benar-benar kuat dari vulkanisme baru-baru ini di Kutub Selatan, sehingga tidak mungkin aktivitas vulkanik akan memungkinkan air cair ada di bawah permukaan di wilayah ini.”

Apa yang menjelaskan pantulan terang jika itu bukan air cair? Penulis tidak bisa mengatakan dengan pasti. Tetapi makalah mereka memberi para ilmuwan peta rinci wilayah yang memberikan petunjuk tentang sejarah iklim Mars, termasuk peran air dalam berbagai bentuknya.

“Pemetaan kami membawa kami beberapa langkah lebih dekat untuk memahami sejauh mana dan penyebab refleksi radar misterius ini,” kata Plaut.

Referensi: “Karakteristik Antarmuka Basal Endapan Berlapis Kutub Selatan Mars” oleh Aditya R. Khuller dan Jeffrey J. Plaut, 16 Juni 2021, Surat penelitian geofisika.
DOI: 10.1029 / 2021GL093631