Sebuah penelitian mengungkapkan bahwa Mars kuno memiliki tingkat pengisian ulang air tanah yang sangat rendah, menunjukkan bahwa meskipun terdapat bukti adanya air di permukaannya, sistem air di planet tersebut sangat berbeda dengan sistem air di Bumi. Temuan-temuan ini, yang diperoleh dari berbagai metode pemodelan, menyoroti tantangan dalam memahami masa lalu hidrologi Mars dan mempunyai implikasi bagi eksplorasi dan pencarian sumber daya air di masa depan. (Konsep artis.) Kredit: SciTechDaily.com
Penelitian menunjukkan kuno Mars memiliki pengisian ulang air tanah yang minimal, sangat berbeda dengan dinamika air di Bumi, sehingga berdampak pada pemahaman kita tentang iklim dan membantu misi Mars di masa depan.
Mars pernah menjadi dunia yang basah. Catatan geologis Planet Merah menunjukkan bukti adanya air yang mengalir di permukaan – dari delta sungai hingga lembah yang terbentuk akibat banjir bandang besar-besaran.
Namun sebuah studi baru menunjukkan bahwa tidak peduli berapa banyak hujan yang turun di permukaan Mars kuno, sangat sedikit yang meresap ke dalam akuifer di dataran tinggi selatan planet tersebut.
Seorang mahasiswa pascasarjana di Universitas Texas di Austin membuat penemuan ini dengan memodelkan dinamika pengisian ulang air tanah untuk akuifer menggunakan berbagai metode – mulai dari model komputer hingga perhitungan sederhana.
Mars dalam warna asli, diambil oleh Misi Mars Emirates pada Agustus 2021. Kredit: Kevin M. Gill
Pengisian Ulang Air Tanah di Mars
Terlepas dari tingkat kerumitannya, hasil yang diperoleh memberikan jawaban yang sama – rata-rata pengisian air tanah sebesar 0,03 milimeter per tahun. Artinya, di mana pun hujan turun dalam model, hanya rata-rata 0,03 milimeter per tahun yang bisa masuk ke akuifer dan masih menghasilkan sisa bentang alam di planet ini saat ini.
Sebagai perbandingan, tingkat pengisian ulang air tanah tahunan untuk akuifer Trinity dan Dataran Tinggi Edwards-Trinity yang menyediakan air ke San Antonio umumnya berkisar antara 2,5 hingga 50 milimeter per tahun, atau sekitar 80 hingga 1.600 kali lipat tingkat pengisian ulang akuifer Mars yang dihitung oleh para peneliti.
Ada berbagai kemungkinan penyebab rendahnya laju aliran air tanah, kata penulis utama Eric Hiatt, seorang mahasiswa doktoral di Jackson School of Geosciences. Saat hujan, sebagian besar air mungkin mengalir melintasi lanskap Mars sebagai limpasan. Atau mungkin hujannya tidak terlalu deras.
Implikasinya terhadap Iklim dan Eksplorasi Mars
Temuan ini dapat membantu para ilmuwan membatasi kondisi iklim yang mampu menghasilkan curah hujan di awal Mars. Mereka juga menyarankan rezim air yang sangat berbeda di Planet Merah dibandingkan dengan yang ada di Bumi saat ini.
“Fakta bahwa air tanah bukanlah proses yang besar bisa berarti ada hal lain yang terlibat,” kata Hiatt. “Hal ini mungkin memperbesar pentingnya limpasan air, atau bisa berarti hujan di Mars tidak terlalu banyak. Tapi ini pada dasarnya berbeda dari cara kita berpikir tentang (air) di Bumi.”
Hasilnya dipublikasikan di jurnal Ikarus. Rekan penulis makalah ini adalah Mohammad Afzal Shadab, seorang mahasiswa doktoral di Jackson School dan anggota fakultas Sean Gulick, Timothy Goudge, dan Marc Hesse.
Penulis utama Eric Hiatt, seorang mahasiswa doktoral di UT Austin Jackson School of Geosciences, dengan bola Mars. Kredit: Universitas Texas di Austin/Jackson School of Geosciences
Model yang digunakan dalam penelitian ini bekerja dengan melakukan simulasi aliran air tanah pada lingkungan “steady state” dimana aliran air masuk dan keluar akuifer seimbang. Para ilmuwan kemudian mengubah parameter yang mempengaruhi aliran – misalnya curah hujan atau porositas rata-rata batuan – dan mengamati variabel lain apa yang harus diubah untuk menjaga kondisi stabil dan seberapa masuk akal beban tersebut.
Meskipun peneliti lain telah mensimulasikan aliran air tanah di Mars menggunakan teknik serupa, model ini adalah model pertama yang menggabungkan pengaruh lautan yang ada di permukaan Mars lebih dari tiga miliar tahun lalu di cekungan Hellas, Argyre, dan Borealis.
Studi ini juga menggabungkan data topografi modern yang dikumpulkan melalui satelit. Lanskap modern, kata Hiatt, masih mempertahankan salah satu fitur topografi tertua dan paling berpengaruh di planet ini – perbedaan ketinggian ekstrim antara belahan bumi utara – dataran rendah – dan belahan bumi selatan – dataran tinggi – yang dikenal sebagai “dikotomi besar.” Dikotomi ini mempertahankan tanda-tanda terjadinya upwelling airtanah di masa lalu, yaitu naiknya airtanah dari akuifer ke permukaan. Para peneliti menggunakan tanda-tanda geologis dari peristiwa upwelling di masa lalu untuk mengevaluasi keluaran berbagai model.
Dari berbagai model yang berbeda, para peneliti menemukan rata-rata pengisian ulang air tanah sebesar 0,03 milimeter per tahun paling sesuai dengan apa yang diketahui dari catatan geologi.
Penelitian ini bukan sekadar memahami masa lalu Planet Merah. Hal ini juga berdampak pada eksplorasi Mars di masa depan. Memahami aliran air tanah dapat membantu menginformasikan di mana menemukan air saat ini, kata Hiatt. Baik Anda mencari tanda-tanda kehidupan purba, mencoba mempertahankan penjelajah manusia, atau membuat bahan bakar roket untuk kembali ke Bumi, penting untuk mengetahui di mana kemungkinan besar air berada.
Referensi: “Isi ulang terbatas akuifer dataran tinggi selatan di awal Mars” oleh Eric Hiatt, Mohammad Afzal Shadab, Sean PS Gulick, Timothy A. Goudge dan Marc A. Hesse, 9 September 2023, Ikarus.
DOI: 10.1016/j.icarus.2023.115774
Penelitian ini didanai oleh NASAInstitut Geofisika Universitas Texas, dan Pusat Kelayakan Planet UT.
NewsRoom.id
