Penelitian terbaru dari Rice University mengungkapkan bahwa variasi ketebalan kerak Mars di masa lalu mungkin telah memengaruhi evolusi magmatik dan sistem hidrologinya. Studi ini, yang diterbitkan dalam jurnal Earth and Planetary Science Letters, menunjukkan bahwa kerak tebal di dataran tinggi selatan Mars yang terbentuk miliaran tahun lalu berperan dalam menciptakan magma granit dan menopang akuifer bawah tanah yang luas. Temuan ini menantang asumsi lama tentang sejarah geologi dan hidrologi planet merah.
Apa Itu Magma dan Akuifer?
Magma adalah batuan cair yang terbentuk akibat panas tinggi di dalam planet. Di Bumi, magma sering dikaitkan dengan aktivitas vulkanik dan pembentukan kerak bumi baru. Di Mars, keberadaan magma dapat memberikan wawasan tentang sejarah termal dan kimia planet tersebut.
Akuifer adalah lapisan bawah tanah yang mengandung air dalam jumlah besar dan dapat menyuplai air ke permukaan. Keberadaan akuifer di Mars sangat penting, karena air adalah elemen kunci bagi kehidupan. Penemuan ini membuka kemungkinan bahwa Mars mungkin pernah memiliki kondisi yang mendukung kehidupan di masa lalu.
Proses Pembentukan Magma di Mars
Tim peneliti yang dipimpin oleh Cin-Ty Lee dari Rice University menemukan bahwa kerak tebal di dataran tinggi selatan Mars—yang mencapai hingga 80 kilometer di beberapa daerah—cukup panas selama periode Noachian dan awal Hesperian (sekitar 3-4 miliar tahun lalu) untuk mengalami pelelehan parsial di bagian bawah kerak. Proses ini dipicu oleh pemanasan radioaktif, yang dapat menghasilkan sejumlah besar magma silikat seperti granit dan mendukung keberadaan akuifer bawah tanah di bawah lapisan permukaan yang membeku.
Temuan tim menunjukkan bahwa proses kerak Mars jauh lebih dinamis daripada yang diduga sebelumnya. Tidak hanya kerak tebal di dataran tinggi selatan yang dapat menghasilkan magma granit tanpa adanya tektonik lempeng, tetapi juga menciptakan kondisi termal yang memungkinkan keberadaan akuifer bawah tanah—reservoir air cair—di planet yang selama ini kita anggap kering dan beku.
Pemodelan Termal untuk Mengungkap Masa Lalu Mars
Untuk memahami bagaimana panas memengaruhi kemungkinan pelelehan kerak dan stabilitas air tanah, tim peneliti menggunakan pemodelan termal lanjutan. Mereka mempertimbangkan beberapa faktor penting, seperti ketebalan kerak, panas yang dihasilkan oleh unsur radioaktif, dan aliran panas dari mantel Mars.
Hasil simulasi menunjukkan bahwa wilayah dengan ketebalan kerak lebih dari 50 kilometer mengalami pelelehan parsial secara luas, menghasilkan magma felsik baik secara langsung melalui pelelehan dehidrasi atau secara tidak langsung melalui kristalisasi fraksional dari magma perantara. Selain itu, karena aliran panas yang tinggi, kerak tebal di dataran tinggi selatan kemungkinan menopang akuifer bawah tanah yang signifikan yang membentang beberapa kilometer di bawah permukaan.
Baca juga: Bagaimana Mengetahui Tanda-tanda Kehidupan di Planet Mars dan Planet Lain?
Implikasi untuk Kehidupan di Mars
Penelitian ini menantang anggapan bahwa granit hanya terbentuk di Bumi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Mars juga dapat menghasilkan magma granit melalui pemanasan radioaktif, meskipun tanpa adanya lempeng tektonik. Kemungkinan besar, granit ini tersembunyi di bawah aliran basal di dataran tinggi selatan, memberikan wawasan baru tentang geologi Mars.
Lebih lanjut, penelitian ini menunjukkan kemungkinan keberadaan sistem air tanah kuno di dataran tinggi selatan Mars. Panas yang tinggi di permukaan mengurangi keberadaan permafrost dan memungkinkan terbentuknya akuifer stabil di bawah tanah. Reservoir air ini mungkin diakses oleh aktivitas vulkanik atau dampak meteorit, yang dapat menyebabkan banjir episodik di permukaan Mars.
Keberadaan air cair dan pembentukan magma granit yang sering mengandung elemen penting bagi kehidupan menunjukkan bahwa dataran tinggi selatan Mars mungkin lebih layak huni di masa lalu daripada yang kita duga sebelumnya.
Granit bukan sekadar batuan biasa; menurut Tim, mereka adalah arsip geologi yang memberi tahu kita tentang evolusi termal dan kimiawi sebuah planet. Di Bumi, granit berhubungan dengan tektonik dan siklus air. Fakta bahwa kita melihat bukti magma serupa di Mars melalui pelelehan kerak dalam menunjukkan kompleksitas planet ini dan potensinya dalam mendukung kehidupan di masa lalu.
Arah Penelitian di Masa Depan
Penelitian ini juga memberikan petunjuk mengenai lokasi di Mars yang menarik untuk dieksplorasi lebih lanjut oleh misi masa depan. Kawasan yang memiliki kawah besar dan retakan di dataran tinggi selatan dapat memberikan gambaran lebih dalam tentang kerak planet ini dan membantu ilmuwan dalam mencari bukti keberadaan granit atau sisa-sisa air kuno.
Bagaimana Penelitian Ini Dapat Membantu Eksplorasi Masa Depan?
Penemuan ini memberikan panduan bagi eksplorasi lebih lanjut ke Mars, terutama dalam hal mencari tanda-tanda air dan batuan granit di bawah permukaan. Misi mendatang dapat mengarahkan instrumen eksplorasi ke wilayah dengan ketebalan kerak yang tinggi, di mana kemungkinan terdapat akuifer bawah tanah atau sisa-sisa magma kuno.
Selain itu, penemuan ini memberikan informasi yang lebih akurat mengenai bagaimana Mars berevolusi. Dengan memahami sejarah geologi dan hidrologi Mars, ilmuwan dapat memperkirakan apakah Mars pernah memiliki kondisi yang mendukung kehidupan mikroba di masa lalu. Jika granit dan air benar-benar pernah ada, maka ini menambah kemungkinan bahwa Mars bukan hanya sekadar planet kering dan tandus, tetapi juga memiliki sejarah geologi yang lebih kompleks dari yang kita duga.
Kesimpulan
Penelitian ini mengubah cara kita memahami sejarah geologi dan hidrologi Mars. Keberadaan granit menunjukkan bahwa Mars pernah memiliki aktivitas magmatik yang kompleks, sementara keberadaan air bawah tanah membuka kemungkinan bahwa Mars mungkin pernah memiliki kondisi yang mendukung kehidupan.
Temuan ini dapat menjadi panduan bagi misi eksplorasi masa depan untuk menemukan bukti lebih lanjut tentang sejarah geologi Mars serta potensinya sebagai planet yang layak huni di masa lalu. Dengan eksplorasi lebih lanjut, kita mungkin suatu hari dapat menjawab pertanyaan besar: apakah Mars pernah memiliki kehidupan?
Referensi:
[1] https://news.rice.edu/news/2024/new-evidence-exists-hidden-water-reservoirs-and-rare-magmas-ancient-mars, diakses pada 7 Februari 2025
[2] Cin-Ty Lee, Duncan Keller, Rajdeep Dasgupta, Kirsten Siebach, Patrick McGovern, Jackson Borchardt, Julin Zhang. Crustal thickness effects on chemical differentiation and hydrology on Mars. Earth and Planetary Science Letters, 2025; 651: 119155 DOI: 10.1016/j.epsl.2024.119155
