Apakah ada lautan di bawah permukaan Mars? Penyelidikan InSight NASA mengungkap reservoir air cair yang sangat besar

Ahli geofisika menggunakan data seismik dari… NASAPenyelidikan InSight Badan Antariksa AS menemukan reservoir air bawah tanah yang besar di… Marsmungkin cukup untuk mengisi lautan purba.

Reservoir ini, yang terletak di dalam kerak tengah Mars, menunjukkan bahwa air di Planet Merah tidak sepenuhnya meresap ke luar angkasa namun terserap ke dalam keraknya, sehingga mengubah teori sebelumnya tentang kekeringan Mars dan mungkin menyediakan habitat yang dapat mendukung kehidupan.

Dengan menggunakan aktivitas seismik untuk menjelajahi bagian dalam Mars, ahli geofisika telah menemukan bukti adanya reservoir air cair dalam jumlah besar di bawah tanah – cukup untuk memenuhi permukaan lautan di planet ini.

Data yang dikirim oleh penyelidikan InSight NASA memungkinkan para ilmuwan memperkirakan jumlah air tanah yang dapat menutupi seluruh planet hingga kedalaman satu hingga dua kilometer, atau sekitar satu mil.

Meskipun ini adalah kabar baik bagi mereka yang melacak nasib air di planet ini setelah lautan menghilang lebih dari tiga miliar tahun yang lalu, reservoir tersebut tidak akan banyak berguna bagi siapa pun yang mencoba memanfaatkannya untuk memasok air ke koloni Mars di masa depan. . Letaknya di celah-celah kecil dan pori-pori bebatuan di tengah kerak Mars, pada kedalaman antara 11,5 dan 20 kilometer di bawah permukaan. Bahkan di darat, menggali lubang sedalam satu kilometer merupakan sebuah tantangan.

Implikasi kolonisasi Mars dan astrobiologi

Namun, penemuan ini menunjukkan tempat lain yang menjanjikan untuk mencari kehidupan di Mars, jika reservoir tersebut dapat dicapai. Untuk saat ini, penemuan ini membantu menjawab pertanyaan tentang sejarah geologi planet ini.

“Memahami siklus air di Mars sangat penting untuk memahami evolusi iklim, permukaan, dan interior,” kata Vashan Wright, mantan rekan UC Berkeley yang sekarang menjadi asisten profesor di Scripps Institution of Oceanography UC San Diego air.

Wright, bersama rekannya Michael Manga dari University of California, Berkeley dan Matthias Moersfeld dari Scripps Institution of Oceanography, merinci analisis mereka dalam sebuah makalah yang akan terbit minggu ini di jurnal Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.

Teknik dan teori: Mengungkap rahasia geologi Mars

Para ilmuwan menggunakan model matematika fisika batuan, identik dengan model yang digunakan di Bumi untuk memetakan akuifer dan ladang minyak, untuk menyimpulkan bahwa data seismik dari Insight dapat dijelaskan dengan baik oleh lapisan dalam batuan beku retak yang jenuh dengan air cair. Batuan beku adalah magma panas dan dingin, seperti granit di Sierra Nevada.

“Membuktikan keberadaan reservoir air dalam jumlah besar memberikan gambaran tentang seperti apa iklim saat ini atau apa yang akan terjadi,” kata Manga, seorang profesor ilmu bumi dan planet di UC Berkeley. “Dan air sangat penting bagi kehidupan seperti yang kita tahu, saya tidak mengerti alasannya [the underground reservoir] “Mars bukanlah lingkungan yang layak huni. Hal ini memang benar terjadi di Bumi – tambang dalam menjadi tempat tinggal, dan dasar laut menjadi tempat kehidupan mampu mendukung kehidupan.

Manga adalah penasihat pascadoktoral Wright. Morsfeld adalah mantan rekan pascadoktoral di Departemen Matematika di Universitas California, Berkeley, dan sekarang menjadi profesor geofisika di Scripps Institution of Oceanography.

Bukti air purba dan perkembangan geologi di Mars

Manga mencatat bahwa banyak bukti – saluran sungai, delta, dan sedimen danau, serta batuan yang diubah oleh air – mendukung hipotesis bahwa air pernah mengalir melintasi permukaan planet. Namun periode basah tersebut berakhir lebih dari tiga miliar tahun yang lalu, setelah Mars kehilangan atmosfernya. Ilmuwan planet di Bumi telah mengirimkan banyak wahana penjelajah dan penjelajah ke planet tersebut untuk mencari tahu apa yang terjadi pada air tersebut – air beku di lapisan es kutub Mars tidak dapat menjelaskan semua itu – serta kapan hal itu terjadi, dan apakah kehidupan itu ada atau tidak. telah ada di planet ini.

Hasil baru menunjukkan bahwa sejumlah besar air tidak bocor ke luar angkasa, melainkan bocor ke kerak bumi.

NASA mengirimkan wahana InSight ke Mars pada tahun 2018 untuk menyelidiki kerak bumi, mantel, inti, dan atmosfer, mencatat informasi berharga tentang interior Mars sebelum misi tersebut berakhir pada tahun 2022.

“Misi ini jauh melebihi ekspektasi saya,” kata Manga. “Dengan melihat semua data seismik yang dikumpulkan oleh InSight, mereka dapat menentukan ketebalan kerak bumi, kedalaman inti, komposisi inti, dan bahkan menentukan ketebalan inti. sedikit suhu di dalam mantel.”

Pesawat luar angkasa InSight mampu mendeteksi gempa bumi di Mars berkekuatan sekitar 5 skala Richter, dampak meteorit, dan gemuruh daerah vulkanik, yang semuanya menghasilkan gelombang seismik yang memungkinkan ahli geofisika menjelajahi bagian dalam planet tersebut.

Penelitian sebelumnya menunjukkan bahwa kerak bagian atas di atas kedalaman sekitar lima kilometer tidak mengandung air es, seperti yang diduga Manga dan lainnya. Hal ini berarti hanya ada sedikit air tanah beku yang dapat diakses di luar wilayah kutub.

Penelitian baru ini menganalisis kerak bumi yang dalam dan menyimpulkan bahwa “data yang tersedia dapat dijelaskan dengan lebih baik oleh kerak tengah yang jenuh air” di bawah InSight. Dengan asumsi bahwa kerak bumi serupa di seluruh planet, tim berpendapat bahwa seharusnya ada lebih banyak air di wilayah kerak tengah ini daripada “jumlah yang diusulkan untuk mengisi lautan Mars kuno yang diasumsikan.”

Untuk informasi lebih lanjut tentang penemuan ini, lihat Apakah kita baru saja menemukan air cair di Mars? Data luar biasa disediakan oleh penjelajah InSight NASA.

Referensi: “Air cair di kerak tengah Mars” 12 Agustus 2024, Prosiding Akademi Ilmu Pengetahuan Nasional.
DOI:10.1073/pnas.2409983121

Pekerjaan ini didukung oleh Institut Penelitian Lanjutan Kanada, National Science Foundation, dan Kantor Penelitian Angkatan Laut AS.