Mars: Menjelajahi rahasia, sains, dan kehidupan Planet Merah

Mars adalah planet keempat dari Matahari. Ini ketujuh dalam hal ukuran dan massa. Anda bisa melihatnya di langit malam. Ini adalah objek kemerahan berkala. Simbol Mars adalah ♂.

Orang-orang menyebutnya Planet Merah. Mereka mengasosiasikannya dengan perang. Nama ini berasal dari dewa perang Romawi. Para astronom Babilonia mengetahui hal ini 3000 tahun yang lalu. Mereka menyebutnya Nergal. Itu adalah dewa kematian dan wabah penyakit. Mars memiliki dua bulan. Salah satunya adalah Phobos. Ini berarti “ketakutan” dalam bahasa Yunani. Yang lainnya adalah Deimos. Artinya “Teror”. Mereka adalah putra Ares dan Aphrodite.

Angka di balik planet merah

Mars lebih dari sekedar cerita. Ini adalah data. Orbit planet ini jauh dari Bumi. Jarak rata-rata dari Matahari adalah 227.943.824 kilometer. Ini adalah 1,5 unit astronomi (AU). Orbitnya bukanlah lingkaran sempurna. Eksentrisitas adalah 0,093. Kemiringan ekliptika adalah 1,85 derajat.

Setahun di Mars adalah waktu yang lama. Dibutuhkan 686,98 hari Bumi untuk mengorbit Matahari. Saat Mars berhadapan dengan Matahari di langit kita, ia bersinar terang. Magnitudo tampak adalah -2,01. Periode sinodik adalah 779,94 hari Bumi. Ini adalah waktu yang dibutuhkan sebuah planet untuk kembali ke posisi yang sama di langit relatif terhadap Matahari seperti yang terlihat dari Bumi. Kecepatan orbit rata-rata adalah 24,1 km/s.

Planet ini lebih kecil dari Bumi. Jari-jari garis khatulistiwa adalah 3.396,2 kilometer. Jari-jari Kutub Utara adalah 3.376,2 kilometer. Jari-jari kutub selatan adalah 3.382,6 kilometer. Luasnya adalah 1,44 × 10^8 km^2. Massanya adalah 6,417×10^23kg. Massa jenis rata-ratanya adalah 3,93 g/cm^3.

Gravitasi lebih lemah di sana. Massa permukaan rata-rata adalah 371 cm/s^2. Kecepatan lepasnya adalah 5,03 km/s. Sehari di Mars kira-kira sama dengan satu hari di Bumi. Periode putarannya adalah 24 jam, 37 menit, dan 22,663 detik. Rata-rata hari matahari (sol) adalah 24 jam, 39 menit dan 36 detik.

Garis khatulistiwa miring. Sudut kemiringan orbit adalah 25,2 derajat. Suhunya sangat dingin. Suhu permukaan rata-rata adalah 210 K, atau -82 °F atau -63 °C. Tekanannya ringan. Tekanan permukaan tipikal adalah 0,006 bar. Dua satelit diketahui.

Mengapa Mars penting bagi para astronom

Mars menarik karena alasan selain penampakannya yang berdarah. Ini adalah planet terdekat kedua dengan bumi. Venus lebih dekat. Mars biasanya mudah dikenali. Orbitnya berada di luar Bumi. Planet ini merupakan satu-satunya planet dengan permukaan padat dan fenomena atmosfernya terlihat melalui teleskop di Bumi.

Sejak tahun 1960-an, penelitian selama berabad-abad yang dilakukan oleh pengamat Bumi dan pesawat ruang angkasa telah mengungkapkan kesamaan. Mars mirip dengan Bumi dalam banyak hal. Ada awan. Ada angin. Ada sekitar 24 jam dalam sehari. Ada pola cuaca musiman. Ada lapisan es di kutub. Ia memiliki gunung berapi. Ini memiliki ngarai.

Ada indikasi bahwa Mars lebih mirip Bumi miliaran tahun lalu. Suasana di sana lebih padat. Itu lebih hangat. Airnya banyak. Sungai mengalir. Danau ada. Saluran banjir mengukir daratan. Mungkin lautan menutupi sebagian darinya.

Dari semua indikasi, Mars kini menjadi gurun tandus dan beku. Namun gambar-gambar tersebut menceritakan kisah yang berbeda. Garis-garis gelap muncul di lereng kawah. Ini terjadi pada musim semi dan musim panas di Mars. Hal ini menunjukkan bahwa sejumlah kecil air mungkin mengalir secara musiman.

Pendarat InSight menemukan sesuatu yang lebih dalam. Kerak bumi yang berada 11,5 hingga 20 kilometer di bawah permukaan jenuh dengan air. Ini penting. Kehidupan seperti yang kita pahami tidak akan ada tanpa air. Jika bentuk kehidupan mikroskopis berasal dari Mars, mereka mungkin bertahan hidup di lingkungan perairan yang tersembunyi ini.

Mencari mikroorganisme purba

Para ilmuwan telah lama mencari bukti adanya kehidupan. Pada tahun 1996, tim peneliti melaporkan bukti kehidupan mikroba purba. Mereka menemukannya di meteorit Mars. Kebanyakan peneliti membantah penjelasan ini.

NASA memiliki beberapa pengumuman baru untuk tahun 2025. Penjelajah Perseverance menemukan dua mineral. vivianit dan greigite. Di Bumi, mineral ini terbentuk dengan adanya mikroorganisme.

Apakah ini berarti ada kehidupan di Mars? NASA menyatakan tidak bisa mengesampingkan kemungkinan adanya kehidupan yang membentuk mineral-mineral tersebut. Tapi kami juga belum bisa memastikannya. Sampelnya harus dibawa kembali ke Bumi. Instrumen Perseverance tidak mampu melakukan analisis mendalam yang diperlukan.

Sejak akhir abad ke-19, Mars telah menjadi tempat paling ramah di tata surya selain Bumi. Hal ini juga berlaku pada kehidupan masyarakat adat. Ini berlaku untuk eksplorasi dan tempat tinggal manusia. Banyak spekulasi yang beredar saat itu. Orang-orang membicarakan kanal Mars. Ini adalah sistem kompleks yang terdiri dari garis permukaan lurus dan panjang. Hanya sedikit astronom yang mengaku pernah melihatnya.

Mereka percaya bahwa mereka diciptakan oleh makhluk cerdas. Perubahan musim juga menegaskan hal ini. Perluasan dan kemunduran vegetasi menjelaskan perubahan ini. Hal ini menambah bukti aktivitas biologis.

Kanal-kanal itu ilusi. Perubahan musim bersifat geologis. Bukan biologis. Namun, minat ilmiah dan masyarakat belum surut.

Mars dalam budaya dan imajinasi

Mars memiliki tempat khusus dalam budaya pop. Ini menginspirasi generasi penulis. H. G. Wells menulis pada masa kejayaan Kanal Mars. Edgar Rice Burroughs mengikuti. Ray Bradbury menulisnya pada tahun 1950-an. Kim Stanley Robinson menulis pada tahun 1990-an.

Mars adalah tema sentral di radio, televisi, dan film. Orson Welles membuat drama radio berdasarkan novel War of the Worlds karya H.G. Wells. Acara ini disiarkan pada tanggal 30 Oktober 1938. Ribuan pendengar percaya bahwa makhluk dari Mars sedang menginvasi Bumi. Itu terkenal buruk.

Misteri planet ini masih ada. Masih banyak misteri nyata yang tersisa. Mereka mempromosikan penelitian ilmiah. Mereka merangsang imajinasi manusia. Situasi ini berlanjut hingga hari ini.

Memahami Mekanika Orbital Mars

Mars adalah planet keempat dari Matahari. Ia menempuh jarak rata-rata 228 juta kilometer. Itu sekitar 140 juta mil. Sebagai perbandingan, jaraknya sekitar 1,5 kali lipat dari bintang ke Bumi. Lintasannya bukanlah lingkaran sempurna. Itu panjang dan tipis. Bentuk ini berarti jarak antara Mars dan Matahari terus berubah. Pada titik terdekatnya, Planet Merah hanya berjarak 206,6 juta kilometer. Jarak terjauhnya adalah 249,2 juta kilometer.

Setahun di Mars kira-kira dua kali lebih lama dari di Bumi. Dibutuhkan 687 hari Bumi untuk mengorbit Matahari. Jarak dari Bumi sangat bervariasi. Jika jaraknya paling dekat, jaraknya menyusut hingga kurang dari 56 juta kilometer. Jika planet-planet tersebut berada di sisi berlawanan tata surya, jaraknya bisa mencapai hampir 400 juta kilometer.

Mengapa Oposisi Penting untuk Observasi

Mars paling mudah terlihat saat matahari dan planet berada pada arah berlawanan di langit. Peristiwa ini dikenal sebagai oposisi. Selama jendela ini, Mars terlihat tinggi di langit. Anda juga mendapatkan wajah yang sepenuhnya terang. Geometrinya sederhana namun efektif.

Pertentangan berturut-turut terjadi setiap 26 bulan. Namun, tidak semua oposisi diciptakan sama. Peristiwa ini dapat terjadi di berbagai titik di orbit Mars. Waktu ini mengubah segalanya bagi pengamat di Bumi.

Kondisi pengamatan paling baik dilakukan saat Mars berada paling dekat dengan Matahari dalam orbitnya. Karena orbitnya berbentuk elips, hal ini membuat planet ini lebih dekat ke Bumi. Hasilnya, Mars tampak paling terang dan terbesar. Pertentangan yang erat seperti ini jarang terjadi. Mereka terjadi kira-kira setiap 15 tahun.

“Pertentangan yang erat terjadi kira-kira setiap 15 tahun.”

Jika Anda ingin mengikuti planet merah, waktu adalah segalanya. Ketika mekanika orbital menguntungkan Anda, Anda ingin menangkapnya. Tidak adanya periode 15 tahun berarti ada piringan kecil dan gelap di langit malam. Ilmu mekanika lintasan menentukan kapan Anda mendapatkan pemandangan terbaik.

Mars melakukan satu revolusi dalam 24 jam 37 menit. Ini sedikit lebih lama dari zaman kita sekarang. Sumbu planet ini miring sekitar 25 derajat terhadap bidang orbitnya. Kemiringan ini menciptakan musim. Setahun di Mars berlangsung selama 668,6 hari matahari, yang kita sebut sol.

Orbitnya berbentuk elips. Ini mengubah musim. Musim panas di wilayah selatan pendek namun hangat, hanya berlangsung selama 154 sol. Musim panas di utara berlangsung panjang dan sejuk, dengan suhu mencapai 178 sol.

Ini tidak permanen. Dinamikanya sedang berubah. Setelah sekitar 25.000 tahun, musim panas di wilayah utara akan menjadi lebih pendek dan hangat.

Kemiringan sumbu juga melayang. Itu berubah setiap juta tahun. Saat ini, kemiringannya bisa turun hingga mendekati nol. Jika itu terjadi, maka tidak akan ada musim. Atau bisa berayun hingga 45 derajat. Musim ekstrim kalau begitu. Dalam beberapa ratus juta tahun, suhu bisa naik hingga 80 derajat.

Ukuran fisik dan gravitasi

Mars itu kecil. Hanya saja lebih besar dari Merkurius. Ukurannya sedikit lebih dari setengah ukuran Bumi.

Jari-jari garis khatulistiwa adalah 3396 kilometer. Jari-jari kutub adalah 3.379 kilometer. Massanya sepersepuluh massa bumi.

Gravitasi lemah. Percepatan di permukaan bumi adalah 3,72 meter per sekon. Di sana beratnya sedikit lebih dari sepertiga berat bumi.

Luas permukaan itu rumit. Luas permukaan Mars hanya 28% dari luas permukaan Bumi. Namun, bumi sebagian besar terdiri dari air. Kedua planet ini bisa dibilang memiliki luas lahan kering yang sama.

Pengamatan teleskop awal

Para astronom kuno merasa bingung. Mereka tidak bisa menjelaskan pergerakan Mars. Terkadang ia bergerak mengikuti bintang. Ini adalah gerakan langsung atau prograde. Terkadang ia bergerak mundur. Ini adalah gerakan mundur.

Johannes Kepler memecahkan sebagian teka-teki ini pada tahun 1609. Dia menggunakan pengamatan mata telanjang Tycho Brahe. Dia menyimpulkan bahwa Mars bergerak dalam bentuk elips. Kecepatannya tidak merata, tetapi dapat diprediksi. Hal ini mematahkan gagasan Ptolemy tentang orbit lingkaran sempurna. Ini membuka jalan bagi teori gravitasi modern.

Galileo melihat piringan Mars pada tahun 1610. Ini adalah pertama kalinya bentuk bulat Mars diamati dengan teleskop.

Christian Huygens secara akurat menggambarkan pola di permukaan. Pada tahun 1659, dia membuat sketsa Mayor Syrtis. Ini adalah tanda gelap yang besar di planet ini.

Gian Domenico Cassini mencatat tutupan kutub sekitar tahun 1666.

Huygens juga menemukan periode rotasi pada tahun 1659. Cassini mengukurnya pada tahun 1666 dan menemukan bahwa periode tersebut adalah 24 jam 40 menit. Ini hanya 3 menit dari nilai sebenarnya.

William Herschel mencatat atmosfer tipis pada tahun 1780-an. Dia lahir di Jerman tetapi bekerja di Inggris. Dia mengukur kemiringan sumbu. Dia membahas musim.

Asaph Hall menemukan dua bulan Mars pada tahun 1877. Dia bekerja di Observatorium Angkatan Laut AS.

Teleskop juga menunjukkan cuaca. Anda dapat melihat jenis-jenis awan. Anda dapat melihat bahwa tutup kutub semakin besar dan kecil. Anda akan melihat bahwa warna dan ukuran area gelap berubah seiring musim.

Wilhelm Beer dan Johann Heinrich von Mädler membuat peta Mars pertama yang diketahui pada tahun 1830. Ini adalah rancangan kasar. Mudah. Ini bukan mahakarya kartografi, tapi ini merupakan titik awal yang baik.

Lalu ada Giovanni Virginia Schiaparelli. Dia menciptakan peta astronomi modern pertama pada tahun 1877. Ini bukan sekedar gambar. Inilah dasar bagaimana kita memberi nama pada benda-benda di Planet Merah saat ini.

Schiaparelli menggunakan bahasa Latin. Dia banyak memanfaatkan geografi Mediterania kuno. Tempat yang kita kenal. Nama yang masih kami gunakan sampai sekarang. Namun, peta itu menyembunyikan rahasia kelam.

Akan muncul garis lurus.

Garis yang menghubungkan area terang. Schiaparelli menyebut mereka “kanal”. Berarti “saluran” dalam bahasa Italia.

“Meskipun Schiaparelli secara umum dianggap sebagai orang pertama yang mendeskripsikannya, rekan senegaranya Pietro Angelo Secchi mengajukan gagasan kanal pada tahun 1869.”

Secchi punya ide sebelumnya. Tapi Schiaparelli menaruhnya di peta. Dunia melihat mereka. Atau mereka pikir mereka melakukannya.

Percival Lowell mengubah segalanya. Dia mendirikan sebuah observatorium di Flagstaff, Arizona. Akhir abad ke-19. Dia secara khusus memilih Mars untuk pengamatannya. Dia tidak hanya menonton. Dia memetakan.

Peta yang rumit. Peta yang kompleks. Dia menghabiskan waktu puluhan tahun untuk mencari saluran-saluran ini. sampai kematiannya pada tahun 1916.

Saluran tidak pernah ada.

Itu hanya ilusi. Sebuah tipuan mata. Dan otak.

Namun, kerusakan telah terjadi. Seluruh dunia percaya bahwa Mars memiliki sistem pasokan air buatan. Selama beberapa dekade.

Cara kerja penglihatan manusia di planet yang jauh

Sejarah Eksplorasi Mars bukan hanya tentang teleskop. Ini tentang psikologi.

Anda bisa melihat polanya. Bahkan ketika mereka tidak ada di sana.

Schiaparelli melihat garis itu. Lowell melihat kanal. Para ilmuwan melihat bukti kecerdasan.

Itu bukanlah sebuah niat jahat. Inilah harapannya.

Saat Anda menatap titik buram selama berjam-jam. Otak Anda ingin menghubungkan titik-titik tersebut. secara harfiah.

Garis lurus adalah artefak beresolusi rendah. Distorsi atmosfer. imajinasi manusia.

Tapi nama itu melekat.

Latin. Geografi Mediterania.

Itu sebabnya kami masih menggunakan istilah-istilah ini. Bukan karena mereka benar. Tapi karena mereka yang pertama.

Mengapa nama latin masih penting hingga saat ini

Sistem penamaan tahun 1877 masih digunakan.

Mengapa?

Karena sains bersifat birokratis. Dan sangat malas.

Mengubah nama itu sulit. itu menyebabkan kebingungan. Itu memecahkan rekor sejarah.

Jadi kami menyimpan kesalahan tersebut.

Kanal-kanalnya hilang. Peta lebih baik. Para penjelajah berada di tanah.

Tapi bagaimana dengan namanya?

Mereka tetap ada.

Hantu kesalahpahaman yang sudah berlangsung selama satu abad. Mereka diukir pada lanskap planet yang tidak membutuhkannya.

Apakah itu penting?

Mungkin tidak.

Tapi ini adalah pengingat.

Kami selalu mencari apa yang ingin kami lihat.

Bagi pengamat di Bumi, Mars tampak seperti bola berkarat. Titik terangnya berwarna merah oker dan titik-titik hitam tampak melayang di atasnya. Secara historis, para astronom menyebut daerah terang sebagai “gurun”. Mereka menamai titik hitam besar itu “Maria”, kata Latin untuk laut atau samudra. Mereka sangat yakin air akan menutupi mereka. Ini bukan sekedar tebakan. Ini adalah teori umum. Namun teleskop di Bumi tidak bisa melihat medan. Mereka hanya dapat melihat perubahan kecerahan. Atau keburaman atmosfer berubah. Saya tidak bisa melihat pegunungan. Anda dapat melihat kontrasnya.

Ilusi air dan kanal

Tanda hitam menutupi sekitar sepertiga bumi. Mereka hidup terutama antara 10 derajat dan 40 derajat lintang selatan. Pola tidak statis. Hal ini berubah selama beberapa dekade dan terkadang berabad-abad. Ada tiga ciri utama di belahan bumi utara: dataran Acidalia, Great Syrtis, dan cincin gelap di sekitar kutub. Penjelajah awal mengira ini adalah lautan dangkal. Atau mungkin itu adalah area yang bervegetasi. Sekarang kita sudah tahu lebih baik.

Sebagian besar area gelap bukanlah air. Itu adalah pasir yang tertiup angin. Atau tempat yang terang dan bebas debu. Angin mengaduk pasir hitam. Mereka juga membersihkan bumi. Tempat yang terang? Seringkali itu hanya tumpukan debu. Ini adalah permainan penyembunyian dan pengungkapan.

Lalu ada salurannya.

Pada awal abad ke-20, mereka ada dimana-mana di peta. Terkenal. detail. Itu benar bagi orang-orang yang menggambarnya. Gambar-gambar pesawat luar angkasa tidak menunjukkan hal seperti itu. Saluran itu hanya khayalan. Para pengamat melebarkan mata mereka. Mereka mendorong resolusi teleskop ke batas absolutnya. Otak mengisi kekosongan. Hubungkan titik-titik yang tidak ada.

“Saluran-saluran ini… hampir pasti merupakan fitur khayalan yang menurut para pengamat sedang mereka lihat ketika melakukan pencarian mendalam terhadap objek-objek yang berada di dekat batas resolusi teleskop.”

Ada fenomena lain yang membingungkan para astronom awal. “Gelombang Gelap”. “Kabut Biru”. Keduanya adalah tipuan cahaya. Amati perubahan kondisi pencampuran dan reflektansi permukaan. Ini bukan sihir. Optik atmosfer dan permukaan berdebulah yang mempermainkan persepsi manusia.

Kutub

Tarian Irama Es Mars

Bagi mereka yang melihat planet merah melalui teleskop, kutublah yang menjadi lokasi aksinya. Mereka mengikuti ritme yang ketat dan dapat diprediksi. Saat musim gugur tiba di belahan bumi tertentu, awan mulai menumpuk di kawasan kutub. Tutupnya sendiri, terbuat dari karbon dioksida beku, mulai mengembang.

Itu asimetris. Tutup kutub berhenti tumbuh pada garis lintang sekitar 55 derajat. Semakin jauh kami pergi ke selatan, semakin tinggi suhu naik hingga 50 derajat. Dan kemudian tibalah musim semi. Esnya sedang surut.

Musim panas membawa perubahan besar di utara. Perisai CO2 hilang sepenuhnya. Ada sisa-sisa kecil air es yang tersisa. Selatan berbeda. Sisa-sisa kecil es tetap ada di sana sepanjang musim panas, campuran karbon dioksida dan es air yang kuat dan tidak dapat mencair sepenuhnya.

Misteri Dua Abad

Butuh waktu hampir 200 tahun untuk mengetahui terbuat dari apa sebenarnya topi ini. Ini dimulai dengan William Herschel. Seorang astronom Inggris mengamati Mars dan berhipotesis bahwa kutubnya mirip dengan Bumi. Dia mengira itu adalah air es. Ini cukup sederhana.

Kemudian pada tahun 1898, ilmuwan Irlandia George J. Stoney mengajukan pertanyaan lain. Dia berspekulasi bahwa tutupnya mungkin adalah karbon dioksida beku. Dia punya firasat. Tapi dia tidak punya bukti.

Pada tahun 1947, bukti akhirnya tiba. Astronom Belanda-Amerika Gerard Kuiper menemukan karbon dioksida di atmosfer Mars. Ini adalah mata rantai yang hilang. Hipotesisnya bergeser.

Memodelkan Dingin

Pada tahun 1966, diskusi beralih dari spekulasi ke angka pasti. Ilmuwan Amerika Robert Leighton dan Bruce Murray menciptakan model numerik lingkungan termal di Mars. Hasil penelitian mereka secara serius mempertanyakan teori air es.

Menurut perhitungan mereka, dalam kondisi Mars, karbon dioksida di atmosfer membeku di kutub. Ketika mereka memodelkan pertumbuhan dan kontraksi batas karbon dioksida, perilaku tersebut sesuai dengan apa yang sebenarnya diamati oleh para astronom.

Model tersebut memprediksi informasi tertentu tentang kedalaman tutupan tersebut. Ini sangat tipis. Kedalamannya hanya beberapa meter di dekat kutub dan secara bertahap menipis ke arah khatulistiwa. Ini merupakan penyederhanaan dari keadaan sebenarnya, namun tetap berlaku.

Itu dikonfirmasi dua tahun kemudian. Pada tahun 1969, pesawat ruang angkasa Mariner 6 dan 7 terbang melintasi Mars. Pengukuran termal dan spektroskopi mereka sangat sesuai dengan prediksi Leighton dan Murray. Tutupnya memang karbon dioksida.

Fenomena atmosfer sementara

Untuk pertama kalinya, pengamat teleskop memperhatikan bahwa fitur-fitur di permukaan Mars terkadang menghilang. Gangguan sementara ini tampak berupa bintik putih atau kuning. Para peneliti dengan tepat mengidentifikasi bintik putih sebagai gas kental dan kabut kuning sebagai debu. Mereka juga menemukan bahwa bintik hitam menghilang dari waktu ke waktu, biasanya selama musim panas di wilayah selatan. Penjelasan lain yang benar adalah bahwa badai debu global menutupi segalanya. Pesawat luar angkasa tersebut kemudian memastikan bahwa kabut, awan, dan kabut sering kali menutupi permukaan.

Komposisi udara Mars

Pada tahun 1947, astronom Belanda-Amerika Gerard P. Kuiper menggunakan data dari teleskop untuk menentukan bahwa komposisi atmosfer Mars sebagian besar terdiri dari karbon dioksida. Udaranya sangat tipis. Tekanan yang diberikannya kurang dari 1 persen, yaitu kurang dari 1% tekanan atmosfer bumi. Karena perbedaan topografi yang besar, tekanan daerah bervariasi sebesar 15 kali lipat. Saat ini, hanya ada sedikit air di udara. Ketika semua air mengendap, terbentuk kristal es yang tebalnya hanya 10 mikrometer. Mereka dapat dikumpulkan menjadi balok padat yang tidak lebih besar dari gunung es berukuran sedang.

Meskipun air mengalami kelangkaan, namun atmosfer masih mendekati titik jenuh. Awan es air sering terlihat. Awan dan kabut di dataran rendah terakumulasi dalam cekungan lanskap, seperti lembah dan kawah. Awan tipis sering muncul di terminator pagi hari, yaitu batas antara terang dan gelap. Awan orografis terbentuk ketika udara lembab naik lebih tinggi dan mendingin. Mereka terbentuk di sekitar fitur yang terlihat seperti kawah dan gunung berapi. Sistem badai spiral yang bergerak ke barat terjadi secara teratur di garis lintang tengah selama musim dingin. Kebanyakan awan, termasuk awan putih yang terlihat oleh pengamat awal, terdiri dari air es.

Saat debu beterbangan

Badai pasir adalah ciri umum Mars. Ini dapat terjadi kapan saja, tetapi puncaknya terjadi pada musim semi dan musim panas di bagian selatan. Periode ini bertepatan dengan jarak terdekat Mars dengan Matahari. Suhu permukaan mencapai suhu maksimum pada saat itu. Kebanyakan badai bersifat regional. Mereka bertahan selama beberapa minggu. Namun setiap dua atau tiga tahun badai ini meluas ke seluruh dunia. Debu mengepul di puncak, dan hanya puncak gunung berapi tertinggi yang masih terlihat. Pegunungan ini terletak 21 kilometer (13 mil) di atas radius rata-rata planet.

Atmosfer Mars lebih dari sekedar udara tipis. Ini adalah sistem dinamis yang terdiri dari tekanan, es, dan debu. Awan terbentuk dalam pola yang dapat diprediksi. Badai mengikuti ritme musim. Namun tanpa melihat langsung peristiwa-peristiwa global, sulit untuk memahami cakupannya. Apa jadinya jika debu menutupi segalanya? Permukaannya menjadi batu tulis kosong. Para pengamat di Bumi telah melihat hal ini terjadi. Kami sedang melihatnya sekarang dari orbit. Pertanyaannya adalah apa yang terjadi selanjutnya.

Topan Hantu Mars

Itu tidak terlihat dari Bumi. Terlalu kecil, terlalu lemah. Namun pesawat ruang angkasa dan wahana pendarat yang mengorbit telah mendeteksi aktivitas tersebut. setan debu. Tanda spiral tipis yang terlihat pada gambar Mars beresolusi tinggi adalah bekas luka yang ditinggalkan oleh tangan tak kasat mata ini. mereka sangat umum. mereka sangat ulet. Mereka memberikan planet ini suatu kepribadian tersendiri.

Suasananya terasa berbeda di sana. Di atmosfer bagian bawah, suhunya sekitar 200 Kelvin. Suhunya -100°F. -70℃. Lebih dingin dari rata-rata suhu permukaan siang hari sebesar 250 K (−10 °F) pada siang hari. Anda berjalan melewati dunia yang lebih dingin dari kulit Anda di siang hari. Sepertinya Antartika di musim dingin. Kejam. tetap. Tapi ganti musim. Masuki tempat yang sangat gelap di musim panas. Matahari bersinar terang. Suhu siang hari bisa mencapai sekitar 290 K (62 °F). Hari musim semi yang tenang di bumi. Di Mars, hal ini jarang terjadi.

Di atas lapisan turbulen dekat permukaan tanah, keadaan menjadi tidak stabil. Suhu menurun seiring bertambahnya ketinggian. Sekitar 1,5 K per kilometer. 2,4K per mil. Semakin tinggi Anda mendaki, semakin dingin suhunya. fisika sederhana. kenyataan pahit.

Mengapa tekanan di Mars berubah begitu cepat?

Atmosfer bumi relatif stabil. Mars tidak seperti itu. Tekanan udara sangat bervariasi tergantung musim. Mengapa? Karena gas utamanya adalah karbon dioksida. Karbon dioksida tidak hanya ada di sini. Itu membeku. Salju turun di kutub musim dingin. Kemudian pada musim semi, gas tersebut langsung kembali menjadi gas. Sublim. Tidak ada fase cair. Itu hanya mengubah benda padat menjadi gas.

Topi musim dingin di bagian selatan lebih besar daripada topi musim dingin di bagian utara. Oleh karena itu, saat bagian selatan gelap, tekanan turun lebih dalam. Suasana telah mencapai titik terendah. Kemudian semuanya dimulai lagi. Siklus ini berulang. Tekanannya berubah sebesar 26% per tahun.

Mari kita pikirkan tentang angka ini. 26%.

Setiap tahunnya, sekitar 7,9 triliun ton karbon dioksida dilepaskan dari atmosfer dan dikembalikan ke atmosfer. Jumlah ini bukanlah jumlah yang kecil. Hal ini setara dengan lapisan es kering padat dengan ketebalan minimal 23 cm (9 inci). Atau beberapa meter salju karbon dioksida. Hal ini tersebar luas. Udara tersedot masuk dan keluar. secara harfiah.

Komposisi kimia udara tipis

Apa yang ada di udara? Karbon dioksida menyumbang 95,3% dari beratnya. Sembilan kali lebih banyak dibandingkan saat ini di atmosfer bumi yang jauh lebih besar. Tapi inilah masalahnya. Sebagian besar karbon dioksida di bumi terikat. Terikat secara kimia pada batuan sedimen. Jumlah karbon dioksida di atmosfer Mars kurang dari 1000 kali lebih rendah dibandingkan jumlah total karbon dioksida di Bumi. Sisanya adalah nitrogen. uap air. Gas mulia. gas argon. neon. kripton. xenon.

Tekanan atmosfer Mars mengalami perubahan musim yang dramatis ketika karbon dioksida “bersalju” di kutub musim dingin dan langsung berubah kembali menjadi gas.

Ada juga sejumlah kecil gas lainnya. Oksigen molekuler. karbon monoksida. Oksida nitrat. ozon dalam jumlah kecil. Ini bukanlah peninggalan primitif. Mereka diciptakan oleh reaksi fotokimia. Biasanya terletak lebih tinggi di atmosfer. Sinar matahari memecah segalanya. Menciptakan hal-hal baru.

Komposisi Atmosfer Mars

Gas	% Berat
Karbon dioksida (CO2)	95.32
Molekul nitrogen (N2)	2.7
Argon (Ar)	1.6
Oksigen Molekuler (O2)	0,13
Karbon Monoksida (CO)	0,07
Uap air (H2O)	0,03
Neon (Ne)	0,00025
Kripton (Kr)	0,00003
Xenon (Xe)	0,000008

Sumber: Data Survei Atmosfer.

Hilangkan elemen paling ringan

Atmosfer bagian bawah memasok energi ke ionosfer. Kepadatan rendah. Suhunya sangat tinggi. Komponen dipisahkan secara difusi. Masalah massa. Benda-benda berat tenggelam. Benda ringan melayang. Di puncak atmosfer, benda-benda menghilang ke angkasa. setiap saat. Hal ini mempengaruhi komposisi isotop yang tersisa.

Hidrogen adalah yang paling ringan. Sangat mudah untuk melarikan diri. Lebih disukai. Deuterium itu berat. Itu tetap. Karena hilangnya hidrogen dengan cepat, atmosfer Mars memiliki deuterium lima kali lebih banyak dibandingkan atmosfer bumi. Sidik jari kimia. Sebuah rekor kekalahan. Sebuah pengingat bahwa planet ini sedang menyusut. perlahan-lahan. tak terlihat. Ke dalam kehampaan.

Air di Mars adalah hantu. Itu ada di sana, tetapi Anda tidak dapat menangkapnya. Atmosfer Mars hanya mengandung sejumlah kecil unsur tersebut, hanya beberapa molekul per 10.000 molekul udara. Kekurangan ini disebabkan oleh suhu bumi yang sangat dingin. Tekanan atmosfer yang rendah dan suhu permukaan yang sedingin es memerangkap air dalam kondisi yang jarang terlihat di Bumi.

Paradoks Uap di Planet Merah

Faktanya, atmosfer sudah jenuh dengan uap air. Dalam arti tertentu, itulah intinya. Tetapi jika Anda berdiri di atas tanah, Anda akan melihat bahwa tidak ada air yang cair. Jika suhu dan tekanan terlalu rendah, fase cair tidak dapat stabil. Molekul air di Mars hanya bisa ada dalam bentuk es atau uap. Tidak ada jalan tengah. Tidak ada genangan air. Tidak ada hujan. Itu hanya kabut tipis dan dingin.

Pertukaran Minimal dengan Surface

Mengingat betapa dinginnya malam hari, Anda mungkin bertanya-tanya apakah tanah yang membeku terus-menerus memompa kelembapan ke udara. Namun, situasi ini jarang terjadi. Sangat sedikit pertukaran air dengan permukaan Mars setiap hari. Karena malam hari sangat dingin, kecil kemungkinan kelembapan atmosfer mengembun ke tanah dan tetap di sana. Ia tetap tersuspensi atau dengan cepat membeku saat bersentuhan, menciptakan kebuntuan antara udara dan tanah.

Dinamika ini menjadikan Mars sebagai tempat yang aktif secara kimia namun kering secara fisik. Air mengontrol kimia atmosfer dan meteorologi serta membentuk pola cuaca yang hampir tidak kita pahami. Meski tidak menyentuh tanah dalam bentuk cair, namun bersirkulasi di udara dan mempengaruhi pergerakan debu serta pembentukan awan.

Mengapa hal ini penting bagi penjelajah masa depan

Memahami siklus uap dan es ini bukan hanya sekedar akademis. Hal ini menjelaskan mengapa embun beku terbentuk di roda pendaratan, mengapa es menumpuk di panel surya, dan mengapa diperlukan teknik khusus untuk mengekstraksi air dari atmosfer. Anda tidak bisa hanya menggali akuifer cair. menangkap uap atau menambang endapan es harus diperoleh kembali atau endapan es harus ditambang.

Fakta bahwa air dalam bentuk cair tidak ada bukan berarti planet ini tidak aktif. Ini berarti air berperilaku berbeda. Ini bertindak sebagai katalis kimia daripada pelarut. Ini lebih membentuk langit daripada tanah.

Hal ini menimbulkan pertanyaan: Jika Mars sangat kering, mengapa kita melihat bukti adanya sungai purba? Jawabannya terletak pada masa lalu yang lebih hangat, lebih basah, dan sangat berbeda. Keadaan saat ini merupakan peninggalan beku dari zaman itu.

Para ilmuwan mempelajari jumlah jejak ini untuk memprediksi bagaimana iklim planet akan berubah selama badai debu. Uap air berinteraksi dengan sinar matahari dan partikel debu dengan cara yang kompleks. Hal ini mempengaruhi gradien suhu di lapisan atas atmosfer. Hal ini mempengaruhi pembentukan awan kutub.

Batasan hidrologi Mars

Pembatasannya sangat ketat. Tekanannya terlalu rendah. Suhunya terlalu rendah. Diagram fase air di Mars tidak memberikan ruang bagi cairan stabil di permukaan. Ini adalah keterbatasan fisik yang serius.

Misi masa depan harus mempertimbangkan hal ini. Mereka tidak bisa bergantung pada sumber air permukaan. Sistem harus dirancang untuk menangani uap dan es. Sejumlah kecil air ini menyebabkan reaksi kimia di udara. Ini adalah keseimbangan yang rumit. Situasinya bisa berubah jika planet ini memanas secara signifikan.

Saat ini masih berupa siklus uap air dan es. Mesin senyap dan tidak terlihat yang menggerakkan cuaca Mars. Kami mengamatinya dari orbit. Kami mengukurnya dengan sensor. Kami mencoba memahami dunia di mana ada air, namun tidak ada air sama sekali.

Siklus air tersembunyi dan suasana kuno

Uap air tidak hanya terdapat di Mars. Campur secara merata hingga 10-15 km (6-9 mil). Distribusinya tidak acak. Gradien lintang yang kuat sepenuhnya bergantung pada musim. Perubahan terbesar terjadi di belahan bumi utara.

Saat musim panas tiba di belahan bumi utara, batas karbon dioksida akan hilang sepenuhnya. Yang tersisa hanyalah lapisan es air. Sublimasi dimulai. Air langsung berubah menjadi gas dari sisa tutup. Hal ini menciptakan gradien konsentrasi yang dramatis. Uapnya bergerak kuat dari utara ke selatan.

Wilayah selatan menceritakan kisah yang berbeda. Di musim panas, batas karbon dioksida tetap bertahan. Air es jarang terlihat. Oleh karena itu, gradien atmosfer yang kuat biasanya tidak terbentuk. Siklus air di planet ini tidak simetris. Hal ini bergantung pada batasan musiman.

Dimana esnya disembunyikan?

Uap air di atmosfer mungkin bersentuhan dengan reservoir yang jauh lebih besar. Itu ada di dalam tanah. ke arah kutub 40°, es bawah tanah tampaknya ada di mana-mana. Sublimasi dicegah oleh suhu rendah di bawah tanah. Itu terjebak.

Wahana Mars Odyssey mengkonfirmasi hal ini pada tahun 2001. Pada garis lintang di atas 60 derajat, es berada 1 meter dari permukaan. Ditemukan oleh pendarat Phoenix di 68 derajat lintang utara. Kami tidak tahu seberapa dalamnya.

Gambar dari Mars Reconnaissance Orbiter memberi tahu kita lebih banyak lagi. Kawah tumbukan baru antara 40 derajat dan 60 derajat lintang utara, memperlihatkan air es di bawah permukaan. Dekat dengan permukaan 74 sentimeter (29 inci). Itu dekat dengan permukaan.

Di daerah lintang rendah, es tidak stabil. Es di sana menyublim ke atmosfer. Tanah menyimpan berbagai rahasia di kedalaman bumi.

Kemana perginya suasana itu?

Pengukuran isotop memberikan petunjuk. Dulu ada sejumlah besar karbon dioksida, nitrogen, dan argon. Mars mungkin telah kehilangan banyak simpanan volatilnya pada awal sejarahnya. Kerugiannya terjadi di luar angkasa atau di bawah tanah. Penguncian kimiawi pada batuan.

Tata surya awal sangat keras. Radiasi ultraviolet matahari jauh lebih kuat. Angin matahari menerjang planet ini. Mars pernah memiliki atmosfer yang lebih tebal. Sebagian besarnya hanyut. Itu dilucuti oleh ruang.

Misteri dan struktur vertikal metana

Metana terdeteksi. Keingintahuan mengamati variasi musiman. Pembacaan pengorbit menunjukkan tanda-tanda acak atau tidak ada sama sekali. Kontradiksi ini penting. Beberapa proses menghilangkan metana di dekat permukaan sebelum menyebar.

Gunung berapi dikesampingkan. Meteorit dikesampingkan. Ini meninggalkan reaksi kimia antara batu dan air. Atau metabolisme yang mungkin dilakukan oleh mikroba Mars. Sumbernya masih menjadi teka-teki.

Struktur vertikal didasarkan pada transfer energi. Suhu dan tekanan berhubungan dengan ketinggian. Energi matahari masuk. Daun radiasi. Keseimbangannya rumit.

Ada dua faktor yang mengendalikan atmosfer bagian bawah. Ini terdiri dari karbon dioksida yang hampir murni. Sejumlah besar debu di udara. Karbon dioksida memancarkan energi secara efisien pada suhu Mars. Atmosfer bereaksi cepat terhadap perubahan matahari. Debu langsung menyerap panas sinar matahari. Ini menyediakan sumber energi terdistribusi.

Suhu permukaan sangat bervariasi. Lintang itu penting. Perubahan dari siang ke malam sangat dramatis. Di lokasi Viking 1 dan Pathfinder (20°LU), suhu berkisar antara 189 K (−119 °F, −84 °C) sebelum matahari terbit hingga 240 K (−28 °F, −33 °C) di sore hari. Ayunannya lebih besar dari gurun di bumi.

Perubahan paling besar terjadi di dekat permukaan tanah. Atmosfer yang tipis dan kering menyebabkan hilangnya panas permukaan dengan cepat pada malam hari. Badai debu merusak hal ini. Amplitudo ayunan berkurang. Setelah beberapa kilometer, variasi diurnal berkurang. Osilasi muncul di tempat lain. Mereka teratur. Berkala. Disinkronkan dengan Matahari. Para ilmuwan menyebutnya pasang surut. Atmosfer memiliki struktur vertikal yang kompleks.

Pendinginan berlangsung ke atas. Tarifnya 1,5 K per km. Ini berlanjut hingga sekitar 40 kilometer (25 mil). Tropopause ada di sana. Suhunya konstan sekitar 140 K (-210 °F, -130 °C). Para ilmuwan memperkirakan 5 K per km. Tingkat yang diukur ternyata sangat rendah. Banyaknya debu di udara menyebabkan perbedaan tersebut. Udara lebih jernih dari yang diperkirakan.

Lebih dari 100 kilometer (60 mil) strukturnya berubah. Molekul berat terkonsentrasi di bawah molekul ringan. Pemisahan difusi mengatasi turbulensi. Turbulensi mencoba mencampurkan semuanya. Di dataran tinggi, pemisahan menang.

Sinar ultraviolet memecah gas dan mengionisasinya. Di bawah ini adalah urutan kimia yang kompleks. Suhu rata-rata di puncak atmosfer adalah sekitar 300 K (80 °F, 27 °C).

Mengapa cuaca di Mars tidak bisa dibandingkan dengan cuaca di Bumi

Sekilas, pola sirkulasi global Mars mirip dengan Bumi. Angin bertiup. Perubahan sistem tekanan. Tampak familier. Namun jika dicermati, kemiripannya hilang. Sistem cuaca Mars pada dasarnya rusak dibandingkan dengan iklim kita. Kami berasumsi bahwa karena ada lautan, maka atmosfer berperilaku seperti yang diharapkan. Kami tidak melakukannya.

Mars tidak memiliki inersia termal yang menstabilkan iklim bumi. Lautan kita bagaikan pendingin raksasa. Tahan terhadap fluktuasi suhu. Mars tidak memiliki penyangga seperti itu. Di sana, atmosfer beradaptasi dengan masukan matahari dengan kecepatan yang mencengangkan. Saat sinar matahari menyinari suatu area tertentu, udara langsung bereaksi. Tidak ada penundaan. Tidak ada ruang penyimpanan. Itu hanya memberi Anda reaksi yang tidak terduga.

Pertimbangkan medannya. Kisaran ketinggian planet merah sangat besar. Ada cekungan yang dalam dan gunung berapi yang menjulang tinggi di dekatnya. Hal ini menyebabkan perbedaan tekanan lokal dan hembusan angin yang tidak terjadi di landas kontinen bumi yang relatif datar. Medannya sendiri memaksa udara ke jalur yang rumit dan tidak dapat diprediksi.

Lalu ada debu. Ini bukan hanya sepotong. Itu adalah mesin panas. Partikel debu yang tersuspensi menyerap radiasi matahari dan memancarkannya kembali, mengubahnya menjadi panas. Pemanasan internal atmosfer yang kuat ini sepenuhnya mengubah distribusi suhu vertikal. Perubahan kecepatan angin. Tempat terbentuknya awan berubah. Di Bumi, kami memantau kelembapan. Di Mars, kita perlu memantau kepadatan partikelnya.

Kutub menceritakan cerita yang berbeda. Sebagian besar atmosfer Mars tidak berbentuk gas sepanjang tahun. Itu membeku. Deposisi musiman di daerah kutub menghilangkan sejumlah besar karbon dioksida dari kolom udara. Kemudian, saat musim panas mendekat, ia menyublim ke atmosfer. Hal ini menciptakan planet yang bernafas. Massa total atmosfer bervariasi hampir 30% antar musim.

Ini bukan sekedar persoalan akademis. Memahami dinamika ini adalah kunci untuk eksplorasi di masa depan. Jika Anda ingin mendaratkan kendaraan penjelajah atau merancang habitat, Anda perlu mengetahui apakah udara dapat menahan tekanan yang cukup untuk menopang sistem pendukung kehidupan. Anda perlu mengetahui apakah debu akan menutupi panel surya Anda dalam beberapa jam. Cuaca Mars lebih dari sekedar peristiwa latar belakang. Ini adalah kekuatan yang aktif dan agresif.

Mengapa kita terus membandingkannya dengan Bumi? Ini sangat melegakan. Ini salah. Alasan yang mendasarinya berbeda-beda. Semua pengemudi adalah orang asing. Suasananya tipis, berdebu, dan tidak dapat diprediksi. Ia tidak peduli dengan model kita. Ia peduli dengan sinar matahari, batu, dan es.

Perilaku Angin di Lokasi Pendaratan

Angin dekat permukaan di lokasi pendaratan Viking dan Pathfinder biasanya berperilaku teratur dan umumnya ringan. Kecepatan rata-rata biasanya kurang dari 2 meter per detik (4,5 mil per jam), meskipun hembusan angin tercatat hingga 40 meter per detik (90 mil per jam). Pengamatan lain, termasuk garis-garis debu yang tertiup angin dan pola di bukit pasir serta berbagai jenis awan, telah memberikan petunjuk tambahan tentang angin permukaan.

Model Sirkulasi Global dan Ketergantungan Musiman

Model sirkulasi global, yang menggabungkan semua faktor yang diketahui mempengaruhi perilaku atmosfer, memperkirakan ketergantungan angin yang kuat pada musim di Mars karena gradien suhu horizontal yang besar terkait dengan tepi tutup kutub pada musim gugur dan musim dingin. Aliran jet yang kuat dengan kecepatan ke arah timur di atas 100 meter per detik (225 mil per jam) terbentuk di garis lintang tinggi pada musim dingin. Sirkulasi tidak terlalu dramatis pada musim semi dan musim gugur, ketika angin sepoi-sepoi mendominasi di mana-mana. Di Mars, tidak seperti di Bumi, terdapat juga sirkulasi utara-selatan yang relatif kuat yang mengangkut atmosfer ke dan dari kutub musim dingin dan musim panas. Pola sirkulasi umum terkadang tidak stabil dan menunjukkan pergerakan dan ketidakstabilan gelombang berskala besar: serangkaian sistem tekanan tinggi dan rendah yang berputar secara teratur terlihat jelas dalam catatan tekanan dan angin di lokasi pendarat Viking.

Turbulensi Lokal dan Dinamika Debu

Gerakan dan osilasi berskala lebih kecil, yang didorong oleh Matahari dan topografi permukaan, terjadi di mana-mana. Misalnya, di lokasi pendaratan Viking dan Pathfinder, arah dan kecepatan angin berubah sepanjang hari sebagai respons terhadap posisi Matahari dan kemiringan daratan setempat.

Turbulensi merupakan faktor penting dalam meningkatkan dan mempertahankan sejumlah besar debu yang ditemukan di atmosfer Mars. Badai debu cenderung dimulai di lokasi yang disukai di belahan bumi selatan selama musim semi dan musim panas di bagian selatan. Aktivitas pada awalnya bersifat lokal dan kuat (untuk alasan yang belum dipahami), dan sejumlah besar debu terlempar ke atmosfer. Jika jumlah debu mencapai jumlah kritis, badai akan semakin intensif dan debu akan terbawa oleh angin kencang ke seluruh penjuru planet ini. Dalam beberapa hari badai telah menutupi seluruh permukaan, dan jarak pandang berkurang hingga kurang dari 5 persen dari normal. Proses intensifikasi ini jelas tidak berlangsung lama, karena kejernihan atmosfer mulai kembali dalam waktu singkat, dan biasanya menjadi normal dalam beberapa minggu.

Karakter permukaan

Kita sudah mempunyai gambaran yang cukup bagus tentang seperti apa Mars itu. Ini bukan lagi sebuah misteri. Foto-foto pesawat ruang angkasa dan pengukuran ketinggian memetakan medan dengan sangat detail sehingga Anda hampir bisa merasakan butiran pasir.

Hampir seluruh planet telah difoto dari orbit. Resolusi standarnya adalah 20 meter. Jaraknya 66 kaki. Cukup melihat bekas luka yang besar. ngarai besar. Gunung berapi besar. Namun terkadang, kami memperbesar. Resolusi area yang dipilih mencapai 20 cm. Ini adalah 8 inci. Anda dapat melihat masing-masing batu. Dalam beberapa kasus, jejak ban dari pesawat luar angkasa yang belum mendarat dapat terlihat.

Bentuk planet sama pentingnya dengan struktur permukaannya. Altimeter laser Mars Global Surveyor tidak hanya berfungsi mengambil gambar. Itu mengukur tinggi badan. Petakan ketinggian permukaan seluruh planet.

Data dirata-ratakan pada lingkaran berdiameter 300m. Lebarnya 1000 kaki. Akurasi vertikal? 1 meter. 3,3 kaki.

Presisi ini membuat semua perbedaan. Sebelumnya, kami tahu di mana letaknya. Setelah itu, kami mengetahui seberapa tinggi atau rendahnya. Anda tidak dapat memahami aliran sungai purba tanpa mengetahui kemiringannya. Anda tidak dapat merencanakan zona pendaratan Anda tanpa mengetahui titik penurunannya. Peta menjadi tiga dimensi. Nyata.

Tidak perlu lagi menebak-nebak medannya. Jumlahnya sangat banyak. Di gurun, bebatuan sangat berbahaya, jadi kesalahan satu meter berarti ketidakpastian yang besar. Tapi 1 meter bisa dikelola. Ini adalah data yang dapat diandalkan.

Fitur medan Mars tidak lagi sekadar visual. Itu bisa diukur. Dan itu mengubah cara kita melewatinya.

Definisi Jaringan: Di manakah garis bujur Mars?

Jika Anda pernah melihat peta Mars, Anda mungkin memperhatikan sesuatu yang aneh. Beberapa peta mengukur garis bujur timur. Yang lain menuju ke barat. Ini bukan suatu kerusakan. Ini adalah masalah bagasi bersejarah yang dimulai dengan Mariner 9.

Setelah kedatangan orbit pertama yang berhasil, para ilmuwan memerlukan garis dasar. Mereka memilih kawah yang lebih kecil bernama Airy-0, yang terletak di dalam kawah Airy yang lebih besar. Ini menjadi meridian utama. Sejak lama, standar yang digunakan adalah mengukur ketinggian dalam derajat barat garis ini di seluruh dunia.

Tapi tidak semua orang menyukainya. Beberapa ilmuwan telah mengusulkan sistem di mana Garis Bujur bertambah ke arah timur. hasil? Anda masih dapat melihat peta yang dipublikasikan di kedua sistem. Pilih racun Anda sesuai dengan pembuat peta.

Ketinggian Ekstrim: Mengapa Mars Tidak Memiliki “Permukaan Laut”.

Mars mungkin terlihat seperti batu tak bernyawa dan berdebu, namun medannya sangat keras. Ia mengalami lebih banyak pasang surut daripada Bumi.

Bumi sangat luas mulai dari dasar Palung Mariana hingga puncak Gunung Everest. Sekitar 20 kilometer (12,4 mil). Mars melampaui itu. Titik terendahnya berada di Hellenic Impact Basin, 8 km (5 mil) di bawah tingkat referensi. Titik tertinggi adalah puncak Olympus Mons setinggi 21 km (13 mil).

Kisaran ketinggian total adalah 29 kilometer (18 mil).

“Tidak ada laut di Mars, jadi tingkat referensi ketinggian harus ditentukan selain permukaan laut.”

Bagaimana cara mengukur ketinggian planet tanpa air? Pada awal tahun 1970an, para peneliti menggunakan nilai tekanan dasar. Mereka menetapkan ketinggian referensi sebagai tekanan atmosfer, 6,1 milibar. Hal ini setara dengan sekitar 0,006 tekanan permukaan laut bumi.

Segalanya berjalan baik sampai Mars Global Surveyor tiba dengan informasi yang sangat tepat. Indikator tekanan yang lama terlalu mendekati. Para ilmuwan menggunakan kriteria geometris: radius rata-rata planet ini adalah 3.389,51 kilometer (2.106,14 mil). membersihkan. Sederhana. Akurat.

Pegunungan yang luas: dataran rendah utara dan dataran tinggi selatan

Ciri paling mencolok dari Mars bukanlah adanya satupun pegunungan atau lembah. Inilah dikotomi belahan otak. Planet ini hampir terbelah dua di bagian tengahnya.

Belahan Bumi Selatan lebih seperti gurun kosong di dataran tinggi. Ini seperti dataran bulan yang terpencil. Medan di belahan bumi utara rendah dan memiliki banyak kawah. Perbedaan ketinggian rata-rata antara kedua belahan bumi adalah sekitar 6 kilometer (3,7 mil).

Perbatasan bukanlah garis yang jelas di sepanjang garis khatulistiwa. Gambarlah sebuah lingkaran besar di atasnya, miring sekitar 30 derajat. Dalam beberapa kasus, ini bisa menjadi area yang luas dan tidak beraturan. Di lain waktu, itu adalah tebing yang curam.

Kenaikan Tharsis membentang di sepanjang batas ini di belahan bumi barat. Ini adalah bukit vulkanik besar yang lebarnya 4.000 kilometer (2.500 mil). Pusatnya berada 8 kilometer (5 mil) di atas permukaan referensi. Hal ini menjadikannya 12 kilometer (7,5 mil) lebih tinggi dari dataran utara. Bahkan dibandingkan dengan Dataran Tinggi Selatan, ketinggiannya lebih dari 2 km (1,2 mil) dibandingkan daerah sekitarnya.

Gunung berapi terbesar di dunia terletak di kawasan ini. Namun inilah hal yang membuat ahli geologi planet.

Kami tidak menemukan lempeng tektonik mirip Bumi di Mars. Tidak ada gunung yang panjang dan lurus seperti Andes. Tidak ada alur. Tidak ada sistem global pegunungan yang saling berhubungan. Bentuk lahan ini terbentuk oleh tumbukan dan aktivitas gunung berapi, bukan pergerakan lempeng.

Dampak Pembagian Bumi

Bagaimana dikotomi ini terjadi? Teori utama adalah tabrakan dahsyat di awal sejarah Mars.

Sebuah asteroid besar menghantam planet ini. Kawah tumbukan yang dihasilkan menutupi seluruh belahan bumi utara. Lebarnya sekitar 8.500 kali 10.700 kilometer (5.300 kali 6.600 mil). Objek itu sendiri berdiameter lebih dari 2.000 kilometer (1.200 mil). Ini lebih besar dari Pluto.

Data gravitasi dari Mars Global Surveyor mendukung hal ini. Hal ini menunjukkan bahwa kerak Mars di bawah dataran tinggi selatan jauh lebih tebal dibandingkan di bawah dataran tinggi utara. Pukulannya tidak hanya mengenai permukaan saja. Hal ini secara mendasar mengubah struktur planet ini.

Baca Kawah: Berkencan di Dataran Tinggi Selatan

Jadi sudah berapa lama wilayah selatan yang terpencil ini ada?

Banyaknya kawah besar menunjukkan umurnya. Itu sudah sangat tua. Peneliti planet mempunyai titik awal dari Bulan. Dengan bantuan sampel yang dibawa oleh penerbangan Apollo, usia tumbukan di bulan dapat ditentukan.

Setelah bulan terbentuk 4,5 miliar tahun lalu, sebuah asteroid besar menghantamnya dengan sangat cepat. Jumlah ini menurun dengan cepat antara 3,8 dan 3,5 miliar tahun yang lalu.

Ada banyak lubang di permukaan yang terbentuk sebelum resesi. Permukaan yang terbentuk kemudian kurang dari itu. Mars kemungkinan besar akan mengikuti pola yang sama.

Oleh karena itu, sejarah Dataran Tinggi Selatan hampir pasti mendahului resesi. Kami sedang melihat permukaan yang masih bertahan dan berusia lebih dari 3,5 miliar tahun.

Kawah menceritakan kisah awal Mars

Mars Selatan adalah lanskap yang penuh bekas luka. Medan ini memiliki kombinasi karakteristik benturan yang aneh. Ada cekungan besar. Terdapat juga kawah besar dengan lantai rendah dan datar. Peleknya sudah aus. Anda juga akan melihat mangkuk yang lebih kecil dan tampak lebih segar. Mereka terlihat seperti permukaan bulan. Kawah benteng dan kawah alas menambah kebingungan.

Hellas adalah yang paling menonjol. Ini adalah cekungan dampak terbesar di planet ini. Lebar depresi ini sekitar 7000 kilometer. Kedalamannya 8 kilometer. Sebuah cincin lebar dan terangkat mengelilingi semuanya. Ini adalah bekas luka yang sangat besar di kerak bumi.

Erosi menceritakan cerita yang berbeda. Kawah selebar puluhan atau ratusan kilometer tersebut mengalami korosi parah. Mereka dikenakan dengan halus. Kawah-kawah kecil di dataran muda tampak tak tersentuh. Hampir tidak ada erosi. Kontrasnya jelas.

Perbandingan ini menunjukkan bahwa Mars masa awal mempunyai tingkat erosi yang jauh lebih tinggi.

Ini adalah buktinya. Hal ini menunjukkan bahwa iklim pada saat itu sangat berbeda. Mars awal bukanlah tempat yang dingin dan kering seperti yang kita lihat sekarang. Ini cepat habis. Sebagian besar sejarah planet selanjutnya berjalan lancar setelahnya. Daerah selatan mengingat badai itu.

Mengapa kawah di Mars tidak sama dengan kawah di Bulan?

Lihatlah gambar bulan. Anda bisa melihat kawah yang tajam. Selanjutnya, lihat Mars. Kawah di sana lembut. Sepertinya ada noda. Perbedaan ini bukanlah suatu kebetulan. Ini menceritakan kisah tentang apa yang ada di bawah permukaan Planet Merah.

Tipe khusus adalah kawah benteng. Nama ini diambil dari punggung bukit rendah atau benteng yang mengapit tonjolan ejecta. Ejecta adalah material yang dihasilkan oleh tumbukan asteroid. Di Mars, material ini tidak tersebar begitu saja. Itu mengalir.

Ejecta tersebut tampaknya mengalir melintasi tanah, yang mungkin mengindikasikan konsistensinya seperti lumpur.

Aliran ini menandakan adanya sesuatu yang basah. Para peneliti menduga puing-puing yang terkena dampak mungkin telah bercampur dengan air tanah. Hasilnya adalah lumpur. Dampaknya tidak hanya menghancurkan batu. Itu mengubahnya menjadi bubur. Lumpur meluncur keluar ke permukaan. Lobus-lobus yang berbeda dan menggumpal itu tetap ada.

Lalu ada kawah alas. Di sini ejecta membentuk platform yang curam. Kawah itu terletak di dalam batasnya, seperti pulau di lautan debu. Bagaimana ini bisa terjadi? Ejecta bertindak sebagai perisai pelindung. Ini melindungi tanah tepat di bawahnya dari erosi.

Angin mengukir permukaan sekitarnya. Itu melucuti tanah. Namun, material di bawah ejecta yang berat tetap utuh. Angin tidak bisa sampai ke sana. lanskap menurun seiring berjalannya waktu. kawasan lindung tetap tinggi.

Fitur-fitur ini lebih dari sekedar estetis. Itu adalah petunjuk. Mereka menduga air pernah berpindah ke bawah Mars. Ini menunjukkan bagaimana angin membentuk dunia yang kering. Mereka membuktikan bahwa peristiwa yang berdampak meninggalkan catatan buruk pada lingkungan. Permukaan mengingat lumpur, Udara mengingat batu.

Jaringan air kuno Mars

Pesawat ruang angkasa Viking telah mengambil gambar resolusi tinggi di Mars selatan untuk pertama kalinya, dan temuannya mengkhawatirkan. Ini adalah lanskap sarang lebah dengan lembah-lembah kecil. Ini tidak terlihat seperti retakan acak. Mereka terlihat seperti sistem drainase. Bayangkan sungai-sungai di bumi yang sudah lama mengering.

Ambil contoh Nirgal Vallis. Letaknya di belahan bumi selatan di utara cekungan tumbukan Argyre yang besar. Berikutnya adalah Nanedi Vallis. Letaknya dekat dengan garis khatulistiwa dan memeluk tepi timur Valles Marineris. Ini bukan sekedar goresan di bebatuan. Ini adalah jaringan yang berbeda dan bercabang.

Bagaimana mereka sampai di sana? Para ilmuwan telah memperdebatkan topik ini selama beberapa dekade. Teori yang paling penting dapat diringkas dalam dua kemungkinan. Pertama, limpasan langsung dari curah hujan. Hujan menyentuh permukaan dan membentuk saluran. Dampak lainnya adalah berkurangnya air tanah. Air merembes dari bawah kerak bumi dan mengikis bebatuan dari bawah.

“Dalam kedua kasus tersebut, pembentukannya mungkin memerlukan kondisi iklim yang lebih hangat.”

Kedua skenario tersebut membutuhkan Mars yang lebih basah dan hangat. Sebuah planet yang mungkin memiliki air cair di atau dekat permukaannya.

Lembah segar di lintang tinggi

Berikutnya adalah Mars Global Surveyor. Misi ini membalikkan keadaan. Ia menemukan selokan yang tampak segar. Ini bukanlah lembah kuno yang terkikis. Segar. Terlihat sangat aktif. Ditemukan di lintang tinggi.

Selokan ini menempel pada lereng yang curam. Mereka meniru selokan yang dipenuhi air di daerah gurun di bumi. Daerah gersang dimana dasar sungai mengering akibat banjir bandang. Kemiripannya terlalu kuat untuk diabaikan.

Mengapa mereka ada di sana? Mengapa di kutub dan di dekatnya? Jawabannya kemungkinan besar terletak pada es. Es mencair dan mengalir menuruni lereng. Tapi itu bukan hanya es. Esnya terdorong dari kutub.

Selama periode kemiringan tinggi (saat Mars sangat miring pada porosnya), lapisan es di kutub menjadi tidak stabil. Es menyublim dan bergerak. Itu terletak di garis lintang rendah. Ketika iklim berubah lagi, es mencair. Hal ini dapat menyebabkan tanah longsor. Ini memotong selokan di medan.

hasil? Pemandangannya terlihat sangat muda. Aktif. Meski airnya tidak mengalir hari ini. Bekas lukanya tetap ada.

Bekas luka yang ditinggalkan oleh asteroid menceritakan kisah waktu. Dataran tinggi di bagian selatan dipenuhi kawah bom, yang merupakan bukti sejarah awal kekerasan. Dataran Utara? Skor mereka jauh lebih rendah. Kelangkaan ini bukanlah suatu kebetulan. Hal ini menunjukkan bahwa dataran ini terbentuk pada akhir periode pemboman hebat dan stabil antara 3,8 dan 3,5 miliar tahun yang lalu.

Mars pada dasarnya terbagi menjadi dua dunia. Di sebelah selatan adalah gunung berapi Tharsis. Dan di sebelah utara terdapat Dataran Utara yang luas dan dataran rendah. Wilayah utara ini ternyata datar. Mereka mencakup semua wilayah dalam jarak 30 derajat dari Kutub Utara, kecuali hanya daerah bertingkat di sekitar gletser. Tiga blok besar membentang ke selatan hingga garis lintang yang lebih rendah. Dataran Chryse dan Dataran Acidaria terletak sekitar 30 derajat bujur barat. Amazonis Planitia terletak pada 160 derajat bujur barat. Dataran Utopia terletak pada 250 derajat bujur barat.

Satu-satunya ketidakteraturan besar di ruang datar tak berujung ini adalah Cekungan Utopia. Ini adalah bekas dampak besar kuno yang terletak di 40 derajat lintang utara dan 250 derajat bujur barat.

Tekstur sejarah terkubur

Pengamatan lebih dekat pada dataran utara menunjukkan bahwa permukaannya tidak sederhana. Para peneliti telah mengidentifikasi topografi unik daerah tersebut.

Mari kita ambil “tanah tidak rata” sebagai contoh. Merupakan daerah perbukitan terpencil yang dikelilingi tanah datar. Bukit-bukit ini tidak acak. Ini adalah sisa-sisa permukaan berpori kuno. Sesuatu memenuhi mereka. Materi yang lebih muda menutupi dunia yang lebih tua, hanya menyisakan puncak tertinggi.

Bagian lain terlihat seperti tanah pecah. Pola rekahan poligonal membentang di seluruh permukaan. Bentuknya persis seperti lapisan es di Bumi. Berikutnya adalah tekstur “sidik jari”. Tonjolan dan alur ini menunjukkan bahwa sesuatu yang aneh sedang terjadi di bawah permukaan. Mungkin pernah ada es yang tergenang yang perlahan mencair dan menggerakkan daratan.

Pertanyaan besarnya adalah: mengapa dataran ini menjadi begitu rendah dan datar?

Beberapa ahli geologi percaya itu adalah lava. Mereka menemukan kesamaan dengan bulan Maria, yang merupakan tubuh besar basal yang mengeras. Beberapa menawarkan akun terpisah. Mereka percaya bahwa ruang ini dulunya ditempati oleh lautan. Banjir besar memberinya makan. Permukaan yang kita lihat saat ini mungkin merupakan sedimen yang tertinggal setelah air menghilang.

Apa yang diceritakan oleh batuan tentang perubahan iklim

Kita tidak bisa hanya berspekulasi tentang masa lalu Mars. Informasi tentang orbit dan penjelajah memberikan gambaran yang lebih jelas. Dataran tinggi tua dan dataran muda secara kimiawi berbeda.

Spirit penjelajah Mars mendarat di dataran tinggi basal. Batuan ini merupakan batuan basal yang khas. Namun kulit mereka tipis. Lapisan luar ini banyak mengandung belerang, klorin dan unsur-unsur mudah menguap lainnya. Ini mungkin terbentuk ketika kabut asam berinteraksi dengan bebatuan.

Tapi Spirit terus maju. Ia naik ke Columbia Hills. Semua batu di sana berbeda. Mereka masih basal dan breksi tumbukan, tetapi biasanya sudah berubah. Mengandung banyak sulfat dan mineral terhidrasi. Tanahnya sendiri hampir bisa berupa sulfat atau silika murni.

Bukan hanya cuacanya. Batuan ini telah diresapi oleh cairan vulkanik yang hangat atau dilapuk oleh kondisi permukaan yang hangat. Campuran batuan yang telah diubah dan tanah kaya sulfat ini tampaknya merupakan ciri khas dataran tinggi.

Spektrometer orbital mengkonfirmasi tren ini. Secara global, dataran terdiri dari mineral murni seperti olivin dan piroksen. Mereka tidak banyak berubah. Namun, kawah kuno penuh dengan mineral yang telah berubah. Clay ada dimana-mana.

Tanah liat membutuhkan air. Mereka membutuhkan stabilitas. Data menunjukkan bahwa kondisi permukaan berubah sekitar 3,7 miliar tahun lalu. Sebelum tanggal itu, cuacanya hangat dan basah. Air mengubah batuan secara dramatis. Setelah tanggal tersebut, kondisi tersebut lenyap. Alterasi batuan menjadi jarang terjadi. Planet ini mendingin. Airnya surut.

Geometri sungai kuno

Medan kawah kuno dipisahkan oleh lembah-lembah kering. Ini bukan goresan acak. Mereka membentuk jaringan. Sebagian besar lebarnya 1-2 km. Ada pula yang panjangnya mencapai 2000 kilometer.

Mereka terlihat seperti sistem sungai terestrial. Mungkin begitu. Mereka diciptakan oleh erosi air yang mengalir secara perlahan.

Banyak dataran rendah setempat yang memiliki keistimewaan. Sebuah lembah masuk. Sebuah lembah pergi. Hal ini berarti suatu baskom tertutup. Danau itu mungkin sudah ada sejak lama. Di bawah area ini terdapat sedimen yang turun dari air tenang. Daerah Delta banyak ditemukan karena lembahnya memanjang hingga ke dataran rendah.

Jaringan lembah seperti itu jarang terjadi di daerah muda dengan kawah yang jarang. Mereka terutama terbatas pada daerah kuno.

Ketika kami pertama kali menemukannya pada tahun 1970an, kami terkejut. Dalam kondisi saat ini, akan sulit membuktikan keberadaan air cair di permukaan. Tekanannya terlalu rendah. Suhunya terlalu dingin. Kehadiran mereka di bagian utara yang memiliki banyak kawah adalah bukti yang tidak dapat disangkal. Mars awal jauh lebih hangat dan basah dibandingkan saat ini.

Saluran keluar dan lautan

Lihat gambar resolusi tinggi dari orbit. Saya melihat mereka menembus kerak kuno seperti bekas luka mimpi buruk. Ini adalah saluran aliran keluar dan mengerdilkan segala sesuatu yang ada di permukaan Mars. Kita berbicara tentang fitur yang berdiameter puluhan kilometer. Mereka membentang ratusan kilometer. Kebanyakan dari mereka tidak memulai dari hal kecil. Mereka tidak berkelok-kelok selama jutaan tahun seperti sungai pada umumnya. Sepenuhnya terbentuk, mereka keluar dari depresi yang dipenuhi puing-puing hampir tanpa peringatan. Mereka muncul begitu saja.

Kemudian mereka lari menuruni bukit. Mereka berlari melintasi dataran utara. Beberapa menuju langsung ke selatan menuju lembah Hellas. Banyak sungai besar mengalir langsung ke Chryse Planitia dari dataran tinggi bagian selatan dan barat. Itu adalah cekungan yang sangat besar. Sulit untuk memahami hubungan ini tanpa membayangkan seberapa dalam dan lebar parit yang membutuhkan air.

Ini bukan hanya dasar sungai. Ini adalah saluran nyata. Suatu ketika, mereka terisi penuh dengan air yang mengalir. Pikirkan tentang hal ini. Kebanyakan lembah sungai di Bumi dan Mars seperti ini, tidak pernah mendekati air penuh. Mereka mengadakan aliran kecil. Tapi bagaimana dengan saluran Mars ini? Itu adalah pipa bertekanan. Aliran maksimum yang terhalang oleh air banjir diperkirakan 100-1000 kali lipat aliran maksimum Sungai Mississippi. Itu bukanlah sebuah tetesan. Itu adalah bencana besar.

Dari manakah air itu berasal? Teori-teori ini telah berkembang selama beberapa dekade. Beberapa model menunjukkan kebocoran besar dari danau bawah tanah yang besar. Bayangkan lapisan es menutupi sebuah danau kecil seukuran bumi dan kemudian menghilang. Pelepasannya akan terjadi seketika dan menghancurkan. Hipotesis lain menunjukkan adanya letusan eksplosif air tanah. Artinya, tekanan akan terus meningkat hingga kerak bumi retak dan air menyembur keluar seperti geyser pada steroid.

Ini penendangnya. Saluran-saluran ini lebih baru dari jaringan lembah. Mereka terbentuk ketika kondisi dingin, kering dan keras, mirip dengan apa yang kita lihat sekarang. Ini adalah bagian yang membuat para ahli geologi terjaga di malam hari. Penemuan baru-baru ini telah mengungkapkan jalur arus keluar yang sangat muda. Tidak berumur milyaran tahun. Kita berbicara tentang kemungkinan formasi jangka pendek. Bisakah fitur berskala besar ini terbentuk hari ini? Ide utamanya adalah air tanah naik satu kilometer di bawah lapisan es. Es bertindak sebagai penutup. Tekanan meningkat. Tutupnya pecah. Air mengalir keluar.

Valles Marineris

Tharsis Tonjolan dan Elysium Planitia

Valles Marineris tidak muncul begitu saja. Ini adalah bekas luka yang disebabkan oleh pembengkakan besar di daerah Tharsis. Ini bukanlah masalah kecil. Dalam skala planet, ini adalah pengangkatan vulkanik dan kerak bumi yang mendominasi belahan barat Mars. Kerak planet meregang karena beban Tharsis. Ketegangan muncul ke permukaan. Hasilnya adalah Valles Marineris. Ini adalah bekas luka yang disebabkan oleh pergerakan tektonik, bukan gesekan dasar sungai.

Dimana Valles Marineris?

Sistem ngarai terletak di dekat garis khatulistiwa. Pusatnya berada pada 70 derajat bujur barat. Panjangnya sekitar 4.000 kilometer. Itu berarti 2.500 mil. Skala ini sulit untuk dipahami karena membuat segala sesuatu di Bumi terlihat kerdil. Grand Canyon adalah mainan di sebelahnya. Valles Marineris mencakup sekitar 20% keliling Mars. Lebarnya hampir sama dengan benua Amerika Serikat.

Seberapa dalam dan luas sistemnya?

Ngarai itu sendiri sangat besar. Setiap bagian panjangnya sekitar 200 kilometer. Namun pusatnya adalah tempat terjadinya kekerasan. Beberapa ngarai bergabung menjadi depresi. Graben pusat ini lebarnya 600 kilometer. Kedalamannya mencapai 9 kilometer. Ini lima kali lebih dalam dari Grand Canyon.

Apakah dulu ngarai ini penuh air?

Ahli geologi telah menemukan lapisan sedimen yang kaya akan sulfat di lembah tersebut. Air dibutuhkan untuk pembentukan sulfat. Hal ini menunjukkan bahwa dulunya terdapat danau di parit yang dalam ini. Jika ya, mereka tidak akan bisa tetap tenang. Ada bukti bahwa drainase tersebut menimbulkan bencana besar. Air kemungkinan besar meluap ke arah timur. Ini mengukir saluran aliran keluar besar yang dimulai dari ujung timur sistem. Airnya tidak mengalir keluar. Itu meledak.

Tharsis dan Elysium: Mesin Gunung Berapi

Anda tidak dapat membicarakan Valles Marineris tanpa menyebut Tharsis Wilayah ini memiliki gunung berapi terbesar di tata surya. Beratnya gunung-gunung ini mendorong kerak bumi ke bawah dan ke luar. Rekahan tegangan yang diakibatkannya membentuk sistem ngarai. Ini adalah kegagalan berskala planet.

Elysium adalah pusat vulkanik besar lainnya. Terletak di belahan bumi utara Mars. Lebih kecil dari Tharsis, tapi tetap penting. Valles Marineris memisahkan kedua wilayah tersebut. Mereka bertindak sebagai penyeimbang. Meski letusan gunung berapi tersebut tidak aktif, namun aktivitas vulkaniknya terus mempengaruhi permukaan planet hingga saat ini.

Mengapa formasi itu penting?

Di Bumi, Grand Canyon dibelah oleh Sungai Colorado. Ini adalah fitur erosi. Air dan waktu membantu. Valles Marineris berbeda. Ini sebagian besar terdiri dari kesalahan. Batuan kerak tersebut disebabkan oleh pergerakan tektonik. Erosi yang terjadi kemudian memperlebar parit dan membuatnya semakin dalam. Alasan utamanya adalah struktural. Alasan lainnya adalah pelapukan. Perbedaan ini mengubah cara kita menafsirkan sejarah geologi Mars. Ini menceritakan tentang tekanan internal, bukan hanya air permukaan.

Bagaimana pengaruhnya terhadap pencarian kita akan kehidupan?

Jika danau ada, sulfat tetap ada. Mineral-mineral ini mengawetkan molekul organik. Mereka melindungi mereka dari radiasi. Valles Marineris adalah tujuan utama misi masa depan. Penjelajah perlu menelusuri rangkaian sulfat ini.

Ini bukanlah akhir dari Valles Marineris. Ini menghantam Tharsis, tonjolan raksasa yang mendominasi lanskap Mars. Ini bukanlah fitur yang halus. Bukit ini panjangnya lebih dari 8.000 kilometer dan tinggi di tengahnya 8 kilometer. Ini adalah kelas berat geologis.

Di dekat puncak tonjolan ini, tiga raksasa berdiri mengawasi. Ascraeus Mons, Gunung Arsia, dan Gunung Pavonis masing-masing terletak 18, 17, dan 14 km di atas radius rata-rata. mereka sangat besar. Raja yang sebenarnya duduk di ujung barat laut tanjakan itu. Olympus Mons. panjangnya 700 kilometer dan menjulang hampir 22 kilometer di atas dataran sekitarnya.

Mengapa Tharsis penting bagi sejarah Mars

Skala di sini sulit untuk dipahami kecuali Anda memahami bahwa skala tersebut tidak statis. Tharsis adalah batuan vulkanik dalam jumlah besar. Kebanyakan dari mereka terbentuk 3,7 miliar tahun yang lalu, namun tidak pernah benar-benar menetap. Aktivitas vulkanik terus berlanjut sejak saat itu. Itu masih menjadi pusat panas dan pergerakan.

Di antara raksasa-raksasa ini terdapat gunung berapi kecil dan ladang lava. Mereka mengisi kesenjangan itu. Mereka menceritakan kisah tentang sebuah planet yang mengalami percepatan ke atas.

Penyebaran Alba Patera

Di sebelah utara cluster utama terdapat anomali lainnya. Alba Patera memegang rekor luas areal. Lebarnya 2000 kilometer. Namun tingginya hanya 7 kilometer. Bukannya mengarah ke atas seperti jarum, namun menyebar seperti pancake. Perbedaan bentuk dan ukuran Tharsis ini menunjukkan gaya letusan yang berbeda selama miliaran tahun.

Bagaimana raksasa ini membentuk Mars seperti sekarang ini

Massa Tharsis yang sangat besar mempengaruhi segala sesuatu di sekitarnya. Beratnya gunung berapi ini mungkin telah mengubah kerak bumi yang melengkung. Hal ini mungkin menjadi pemicu terbentuknya Valles Marineris itu sendiri. Ada alasan mengapa ngarai berakhir di sini. Tanah di bawah mereka terdorong ke atas.

Para ilmuwan tidak hanya mempelajari ketinggian gunung-gunung ini, tetapi juga apa yang mereka ungkapkan tentang panas internal Mars. Apakah planet ini mendingin terlalu cepat? Atau masih ada batuan cair di kerak bumi? Jawabannya terletak pada abu dan bebatuan pegunungan tersebut.

Tempat Mencari Selanjutnya

Saat memindai gambar Mars, fokuslah pada wilayah Tharsis. Ini adalah kuburan para raksasa dan tempat lahirnya keajaiban geologi. Bidang lava di antaranya menunjukkan pola aliran. Mereka memetakan pergerakan magma purba.

Ceritanya tidak berakhir dengan formasi. Ia masih hidup di celah-celah kerak bumi dan di debu yang berjatuhan darinya. Mars masih berbicara. Yang harus Anda lakukan hanyalah mendengarkan keheningan di antara puncak.

Jejak deformasi kerak di Mars

Kerak Mars tidak hanya diam di sana. Itu meregang dan menyempit. Tonjolan Tharsis, sebuah benjolan besar di permukaan planet ini, menghasilkan tekanan yang cukup untuk memecahkan bumi. Bekas kerusakan terlihat dimana-mana. Retakan besar menyebar ke luar seperti jari-jari roda. Punggungan tersebut dikelilingi oleh punggungan kompresi, yang membuktikan bahwa batuan tersebut telah terdorong ke bawah.

Cacat radial seperti itu tidak terjadi secara terpisah. Hal ini diyakini telah membantu membangun sistem Valles Marineris. Ini adalah jaringan ngarai yang mengerdilkan Grand Canyon. Pergerakan kerak bumi akibat naiknya gunung berapi menarik kerak bumi ke tempatnya.

Berikutnya adalah Elysium.

Ini letusan gunung berapi lainnya, tapi saya malu. Terletak sekitar 215 derajat bujur barat di belahan bumi utara, ukurannya hanya sebagian kecil dari ukuran Tharsis. Total panjangnya hanya 2000 kilometer. Tingginya hanya 6 kilometer. Namun, masih ada gunung berapi. Tetangga yang tenang dari kawasan Tharsis yang bising, namun jelas merupakan bagian dari sejarah vulkanik yang sama.

Apa yang ada di bawah kutub?

Lihatlah tiang telepon. Di bawah musim dingin terdapat sesuatu yang jauh lebih tua. Sesuatu yang tebal.

Setiap Napa memiliki tumpukan sedimen berbutir halus. Ketebalannya sekitar 3 kilometer. Banyak air es. Dan ternyata mereka masih sangat muda, baru ada selama puluhan juta tahun.

Stratifikasi tidak terjadi secara acak. Ini ditampilkan di lembah yang berkelok-kelok dari pinggiran dan kutub. Lapisan-lapisan ini menceritakan kisah tentang iklim kita. Mereka mencatat perubahan kemiringan bumi.

“Di lereng yang tinggi, es air dapat menjauh dari kutub, sehingga mungkin menghancurkan sisa lapisan es air dan memungkinkan es menumpuk di garis lintang yang lebih rendah.”

Semakin besar kemiringan Mars (semakin tinggi kemiringannya), semakin hangat pula kutubnya. Es air menyublim. Itu bergerak. Itu bertingkat di lintang rendah. Terkadang topinya hilang sama sekali.

Jika kemiringannya kecil maka batas atasnya menjadi nilai maksimum. Esnya tetap utuh.

Siklus ini juga menekan debu. Perubahan kemiringan mempengaruhi badai pasir. Mereka berubah ketika debu terkumpul di tiang. Inilah sebabnya mengapa rasio debu dan es berbeda di lapisan ini.

Deposito ini tergolong muda karena terakumulasi sejak gradien tinggi sebelumnya. Sebelumnya, simpanan sebelumnya telah dihapus.

Ada yang aneh di Kutub Utara. Endapan yang kaya akan es tidak hanya ada di ruang hampa. Mereka dikelilingi oleh bukit pasir yang besar. Ada banyak gipsum di bukit pasir. Salah satu mineral sulfat.

Apakah angin membawa plester ke sana? Atau ada es di dalamnya? Meskipun mekanisme keseluruhannya masih kontroversial, hubungannya jelas. Luas wilayah Antartika masih kurang jelas. Memang terlihat lebih jauh dari kutub dibandingkan Kutub Utara, namun datanya bahkan lebih membingungkan.

Musim panas memperlihatkan lapisan-lapisan. Kompresi karbon dioksida terjadi di musim dingin. Siklus ini berulang. Bumi menghirup es dan mengeluarkan es.

Di mana ada es di Mars?

Jika Anda mencari Mars di garis lintang di atas 40 derajat, Anda akan melihat lanskap di mana permukaan es tidak bergerak. Ini stabil secara permanen. Apa rahasianya? Itu mendalam. Jika jaraknya kurang dari satu meter dari permukaan tanah, suhu tidak akan pernah naik hingga mencapai titik beku. Esnya masih ada.

Di atas 60 derajat bahkan lebih mudah. Esnya dangkal dan dapat diambil oleh pesawat ruang angkasa dari orbit. Kami menemukan kebenarannya ketika pendarat Phoenix mendarat di 68 derajat lintang utara. Saat menggali tanah merah, mereka menemukan es di bawah kerak bumi.

Kawah mengungkapkan kebenaran

Dampak yang baru-baru ini terjadi telah membuat kita menggali banyak hal. Di garis lintang tinggi ini, kawah baru telah mengangkat material permukaan hingga kedalaman lebih dari 2 meter. Itu cukup dalam untuk mengungkap lapisan es di Mars.

Kehadiran es ini mengubah tampilan. Anda dapat melihatnya di tanah yang retak secara poligonal. Bentuknya persis seperti lapisan es di Bumi. Medannya juga lebih landai. Hal ini mungkin karena es membantu aliran material di dekat permukaan.

Ada petunjuk tertentu dalam kisaran 40-60 derajat. Lihatlah bagian bawah lereng yang curam. Ada celemek Debris. Material yang mengalir dari lereng ini menempuh jarak puluhan kilometer. Radar penembus tanah membenarkan kecurigaan mata tersebut. Celemek ini mengandung es dalam jumlah besar.

Gletser kuno dan kemiringan yang tinggi

Situasinya berbeda ketika kemiringan Mars lebih besar. Saat lereng tinggi, es bergerak. Ia menjauh dari kutub dan terakumulasi di permukaan di garis lintang yang lebih rendah. Ini mungkin membentuk gletser.

Pola sirkulasi atmosfer menunjukkan lokasi tertentu yang tersembunyi. Lereng barat gunung berapi Tharsis. Terletak di bagian timur laut cekungan Hellas.

Tempat-tempat ini memiliki fitur aliran yang melimpah. Topografinya memiliki bentang alam mirip moraine. Ada bukti bahwa pernah ada gletser di masa lalu.

Esnya masih ada. Menunggu.

Kejutan terjadi di Kutub Utara. Ada bukit pasir terbesar di seluruh planet ini. Bukit pasir ini terletak di bagian utara dataran Vastitas Borealis. Mereka membentuk jalur kontinu yang hampir seluruhnya mengelilingi sisa tutup kutub utara. Di beberapa tempat, pasirnya tertutup salju karbon dioksida musiman. Hal ini menunjukkan bahwa bukit pasir aktif setidaknya secara musiman.

Struktur internal

Data seismik dari pendarat InSight memetakan interiornya. Mars memiliki tiga lapisan berbeda. Pertama, keraknya. Ketebalannya bervariasi antara 24 dan 72 kilometer. Di bawah ini adalah mantelnya. Tebalnya sekitar 1.500 kilometer (930 mil). Ia juga lebih kaya akan zat besi dibandingkan mantel bumi.

Apa yang ada jauh di dalam adalah intinya. Ini adalah besi-nikel dan cair. Ia memiliki radius 1.830 kilometer (1.140 mil). Kepadatannya bervariasi dari 5,7 hingga 6,3 gram per sentimeter kubik. Kepadatan yang tinggi ini berarti intinya mengandung lebih dari 18% sulfur.

Data isotop dari meteorit Mars mengonfirmasi bahwa planet tersebut berdiferensiasi. Inti yang kaya logam dan mantel berbatu terpisah 4,5 miliar tahun yang lalu. Ini menandai berakhirnya pertambahan planet. Saat ini tidak ada medan magnet global yang terdeteksi. Hal ini menunjukkan bahwa tidak ada konveksi di dalam inti. Konveksi memerlukan aliran yang disebabkan oleh panas. Namun, medan tertua mengandung batuan magnet yang luas. Artinya Mars awal mempunyai medan magnet. Itu menghilang saat inti mendingin dan mengeras.

Aktivitas vulkanik mungkin terjadi saat ini. Itu hanya level yang sangat rendah. Semua meteorit Mars adalah batuan vulkanik. Beberapa hanya berumur ratusan juta tahun. Permukaan yang tersisa memiliki sedikit kawah dan diperkirakan berumur puluhan juta tahun. Mars secara vulkanik sangat aktif dalam beberapa waktu geologis belakangan ini. Artinya mantelnya tetap hangat. Pelelehan lokal masih terjadi.

Anomali Gravitasi

Medan gravitasi Mars menentang pola Bumi. Bumi memiliki keseimbangan antara kelebihan dan kekurangan massa kerak. Puncaknya diganti dengan massa kompensasi kedalaman. Kedalaman laut seimbang dengan massa di bawahnya. Ini adalah kompensasi isostatik. Gaya gravitasi tetap konstan berapa pun ketinggian permukaannya.

Keseimbangan ini juga berlaku untuk medan tertua di Mars. Bayangkan cekungan Hellas dan dataran tinggi selatan. Medan yang lebih muda menceritakan kisah yang berbeda. Kubah Tharsis dan Elysium hanya mendapat kompensasi sebagian. Mereka terkait dengan gravitasi tertinggi. Gravitasi yang diukur di sana jauh lebih tinggi. Massa kubah yang sangat besar menyebabkan paku. Ada area serupa di bulan yang disebut mascon.

Gravitasi dataran tinggi bagian selatan sama dengan gravitasi dataran rendah bagian utara. Artinya, dataran tinggi bagian selatan berada pada lapisan kerak yang lebih tebal. Bahan ini kurang padat dibandingkan mantel di bawahnya. Perkiraan ketebalan kerak sangat bervariasi. Letaknya hanya 3 km (2 mil) dari cekungan dampak Isidis (utara khatulistiwa dan timur Syrtis Major). Terletak di ujung selatan Tharsis Rise dan panjangnya lebih dari 90 km (60 mil).

Meteorit dari Mars

Para ilmuwan telah mengidentifikasi lebih dari 300 meteorit dari Mars. Kecurigaan muncul beberapa dekade lalu. Batuan ini tampak vulkanik. Usia mereka sekitar 1,3 miliar tahun. Semua meteorit lainnya berumur 4,5 miliar tahun. Batuan ini berasal dari suatu benda yang aktif pada masa lalu. Mars adalah tersangka utama.

Batuan ini memiliki rasio isotop oksigen yang unik. Mereka sangat berbeda dengan bumi, bulan dan meteorit lainnya. Bukti datang kemudian. Beberapa meteorit telah memerangkap gas. Komposisi ini konsisten dengan atmosfer Mars yang diukur oleh para pendarat Viking.

Batu-batu ini terlempar karena benturan yang besar. Mereka memasuki orbit matahari. Mereka menghabiskan jutaan tahun di sana sebelum jatuh ke bumi. Pada pertengahan tahun 1990an, klaim muncul. Para ilmuwan telah menemukan bukti kehidupan mikroskopis masa lalu di meteorit bernama ALH84001. Komunitas ilmiah pada umumnya skeptis.

Bulan Mars

Satelit sensitif Mars

Phobos dan Deimos tetap menjadi misteri selama satu abad. Mereka ditemukan pada tahun 1877 sebagai titik-titik pada pelat fotografi. Tidak ada yang tahu apa itu. Lalu datanglah para pendarat Viking. mereka mengubah segalanya.

Viking 1 berada dalam jarak 100 kilometer dari Phobos. Viking 2 bahkan lebih dekat lagi dengan Deimos, hanya berjarak 30 kilometer. Dekatkan diri Anda untuk melihat teksturnya. Cukup dekat sehingga Anda bisa melihatnya bergelombang.

Phobos berperilaku berbeda dari bulan biasa. Ia mengorbit Mars hanya dalam 7 jam 39 menit. Berbahaya untuk mendekat. Jarak rata-rata dari permukaan bumi hanya sekitar 6000 kilometer. Ini kurang dari dua kali radius Bumi.

Gravitasi di sini tak kenal ampun. Jika Phobos kekurangan kekuatan internal, gaya pasang surut akan menghancurkannya. Inilah batas aktivitas Roche. Bulan telah runtuh. Gaya yang sama memperlambat putarannya.

Kemana kita akan pergi? Akhirnya menabrak Mars. jadwal? Kurang dari 100 juta tahun yang lalu. Kedengarannya sangat panjang. Ini bukan apa-apa dalam waktu geologis.

Situasi sebaliknya terjadi pada Deimos. Itu di jalan yang lebih lebar. Gaya pasang surut mendorongnya ke bawah, bukan ke bawah. Ia mencoba untuk bergerak dari tanah.

Bisakah Anda melihatnya di permukaan? mungkin. Mungkin tidak. Itu kecil, jadi gelap. Kedekatannya dengan Mars membatasi bidang pandangnya. Orbit khatulistiwa berarti dekat dengan garis khatulistiwa. Anda tidak dapat melihat apa pun saat berada di tiang.

Permukaan Phobos yang rusak

Phobos, yang lebih besar dari keduanya, adalah batu miring yang tampak saling menempel dalam gelap. Permukaannya berantakan. Anda tidak bisa berjalan sejauh 5 kaki tanpa menginjak kawah tumbukan. Yang terbesar adalah Stickney, yang bekas lukanya kira-kira setengah lebar bulan itu sendiri. Saking besarnya, gelombang kejutnya bisa merobek kerak bumi.

Retakan linier melintasi medan. Mereka tidak acak. Mereka memancar dari Stickney seperti retakan pada kaca depan. Hal ini menunjukkan bahwa dampaknya tidak hanya menciptakan lubang. Ini menghancurkan integritas struktural bulan.

Mengapa Deimos terlihat mulus sekali?

Deimos kecil. Ini lebih jauh lagi. Ini sama sekali tidak mirip dengan Phobos.

Permukaannya halus. Bukan tanpa kawah. Karena kawahnya penuh. Potongan-potongan kecil menutupi semuanya. Tidak ada alur yang dalam. Tidak ada patah tulang yang jelas.

Perbedaannya disebabkan oleh gravitasi dan jarak. Ketika Phobos diserang, potongannya akan jatuh atau hilang sama sekali. Jika lolos dari Phobos, ia tidak akan bertahan di orbit. Ia melayang dan akhirnya mendarat di Mars. Bulan membuang sampah.

Deimos menyimpan lagunya dengan cara yang berbeda. Sumur gravitasi yang lebih kecil akan terlalu lemah untuk mendorong material ke luar angkasa, namun akan terlalu jauh dari Mars untuk menangkapnya dengan cepat. Puing-puing tetap berada di orbit. Itu akan kembali. Sudah lama diputar. Itu menutupi permukaan. Itu menyembunyikan bekas luka.

Asal asli

Reflektivitas kedua satelit sangat buruk. mereka sangat gelap. Albedo sangat rendah. Hal ini sesuai dengan jenis meteorit paling primitif di Bumi. Kondrit berkarbon. Tidak banyak kehangatan atau perpisahan.

Ini mendukung teori utama. Jadi mereka tidak hanya ada di Mars. Mereka ditangkap oleh asteroid. Mars masih terbentuk, namun terjebak di dalam sumur gravitasi. Permukaan hitam tersebut merupakan sisa asal usulnya di tata surya bagian luar.

Penelitian pesawat luar angkasa

Perlombaan luar angkasa awal menuju Mars

Mars telah membuat manusia terpesona sejak pertama kali kita melihatnya, dan bukan karena keingintahuan yang samar-samar. Ada tiga alasan spesifik yang mendorong obsesi ini. Pertama, ini adalah planet yang paling mirip Bumi di tata surya. Kedua, negara ini merupakan kandidat terbaik bagi kehidupan masyarakat adat di luar dunia kita. Ketiga, ini bisa menjadi tujuan pertama yang dicapai oleh sepatu bot manusia.

Pada tahun 1960-an-1980-an, bukan hanya ilmu pengetahuan saja. Ini adalah medan perang Perang Dingin. Amerika Serikat dan Uni Soviet memandang Mars sebagai tempat pengujian utama dan menginvestasikan sumber daya di sana.

Orang Amerika juga punya momennya sendiri. Mariner 4, Mariner 6 dan Mariner 7 terbang dan mengambil gambar dari kejauhan. Berikutnya adalah atlet angkat berat. Orbit Mariner 9. Viking 1 dan 2 melakukan dua hal: orbit dan daratan.

Bangsa Viking tidak hanya melihat. Mereka mendarat dan tinggal.

Soviet melakukan perlawanan. Mars 2, 3 dan 5 adalah hari dimana mereka mencoba menjawab panggilan itu. Dua wahana benar-benar mencapai permukaan. Pada tanggal 2 Desember 1971, Mars 3 membuat sejarah. Itu adalah pesawat ruang angkasa pertama yang mendaratkan modul instrumen dengan lembut ke dunia lain.

Pendaratannya tidak bagus. Hal ini terjadi saat badai debu terjadi di seluruh planet. Pendarat mengembalikan data sekitar 20 detik. Lalu diam.

Namun, informasi yang dikembalikan itu penting. Peluncuran Mariner 9 pada bulan November 1971 mengubah segalanya. Ini adalah pesawat ruang angkasa pertama yang mengorbit planet lain. Itu berlangsung hingga Oktober 1972.

Rol kamera menceritakan kisah yang berbeda dari yang kami harapkan. Mariner 9 mengirim kembali 7.330 gambar. Ini mencakup 80% permukaan Mars. Foto tersebut menunjukkan aktivitas gunung berapi. Ini menunjukkan erosi air purba. Hal ini merupakan indikasi kekuatan internal yang membentuk wilayah yang luas.

Planet ini belum mati. Ini aktif, setidaknya baru-baru ini sehingga meninggalkan bekas luka yang dalam pada geologi.

Mengapa badai pasir itu penting

Mengapa 20 detik di Mars 3 lebih penting daripada kegagalan? Karena ini membuktikan bahwa soft landing tetap bisa dilakukan meski dalam kondisi terburuk sekalipun. Pasukan Viking Amerika kemudian berhasil mendarat, namun Uni Soviet menunjukkan kepada mereka cara untuk mengatasi badai tersebut.

Data dari Mariner 9 mengisi kesenjangan ini. Kita tahu tentang kawah. Kami tidak tahu tentang air. Data spektral dan propagasi radio mendukung foto tersebut. Permukaannya lebih dari sekedar batu. Ini adalah sebuah rekor.

Ini bukan hanya tentang pemetaan. Ini tentang menemukan prasyarat untuk hidup. Atau lebih tepatnya sisa-sisanya. Aktivitas vulkanik menjelaskan tingginya suhu. Erosi menjelaskan keberadaan air. Pembentukan kembali menjelaskan gerakan ini.

Orang-orang tidak hanya menonton lagi. Kami mendengarkan sejarah planet ini.

Misi Viking didorong oleh satu tujuan utama: pencarian kehidupan di luar bumi. Apa putusannya? Tidak ada bukti yang meyakinkan. Biologi masih sulit dipahami, tetapi sains kaya akan hal.

Viking 1 dan 2 tidak hanya mencari mikroba. Mereka memetakan geologi Mars. Mereka memperhatikan cuaca. Mereka menganalisis fisika dan kimia atmosfer bagian atas. Dua di orbit. Ada dua kapal pendarat. Banyak penelitian telah dilakukan untuk memahami planet yang tampak merah namun berperilaku aneh.

Mendarat di Debu Merah

Waktu adalah segalanya.

Viking 1 memasuki orbit pada bulan Juni 1976 dan Viking 2 pada bulan Agustus. Setelah berada di orbit, modul pendaratan terpisah. Mereka membutuhkan tempat pendaratan yang bagus. Bukan hanya kotoran.

Viking 1 mendarat pada 20 Juli 1976. Dimana? Chryse Planitia. Koordinat : 22 derajat Lintang Utara, 48 derajat Bujur Barat. Dataran yang indah.

Viking 2 kemudian mendarat. 3 September 1976. Situasi terus berlanjut. Jaraknya 6500 kilometer. Sekitar 4000 mil. Lokasinya adalah Utopia Planitia. 48 derajat Lintang Utara, 226 derajat Bujur Barat.

Ada dua kapal pendarat. Dua lingkungan geologi yang sangat berbeda. Dan itu tidak memiliki aktivitas biologis.

“Instrumen pada pengorbit dan dua pendarat memberikan informasi rinci tentang geologi Mars, meteorologi, serta fisika dan kimia atmosfer bagian atas.”

Tindakan tambahan dari Uni Soviet

5 tahun kemudian. 1988.

Soviet meluncurkan Phobos 1 dan 2. Tujuannya berbeda. Ini bukan pendaratan. Pengamatan orbit. Terbang melintasi bulan-bulan Mars secara perlahan. Terutama Phobos dan Deimos.

Itu tidak berhasil.

Phobos 1 gagal dalam perjalanan panjangnya. Setelah perjalanan panjang selama setahun, itu berhenti. Tidak ada data yang tersedia. Tidak ada apa-apa.

Phobos 2 sukses. Ia tiba di Mars pada awal tahun 1989 dan berlangsung selama beberapa hari. Ia mengirimkan kembali pengamatan terhadap planet itu sendiri dan bulannya Phobos. Lalu ada yang tidak beres.

Mati di luar angkasa. Bab lain ditutup. Pencarian berlanjut di tempat lain. Namun data beberapa hari menambah teka-teki.

Titik balik dalam pencarian Mars

Akhir tahun 1990an adalah kuburan tujuan Planet Merah NASA. Beberapa misi besar ke Mars telah gagal, sehingga memberikan kesan bahwa eksplorasi itu terlalu mahal. Kemudian pada tanggal 4 Juli 1997, segalanya berubah.

Mars Pathfinder tidak hanya bertahan. Ia mendarat di dataran utara Dataran Chryse yang luas pada koordinat 19 derajat lintang utara dan 33 derajat bujur barat. Kami mendarat dengan selamat. Namun berita utama sebenarnya bukanlah pendarat itu sendiri. Ini adalah Sojourner, sebuah wahana robot kecil beroda yang digunakannya.

Ini lebih dari satu langkah. Ini adalah sebuah lompatan. Untuk pertama kalinya, robot bergerak melakukan perjalanan ke planet lain. Hal ini menunjukkan bahwa ia dapat bergerak melampaui stasiun statis. Anda bisa menjelajah.

Gambarlah peta yang tidak terlihat

Saat Pathfinder bekerja di darat, kapal lain menunggu dalam kegelapan. Mars Global Surveyor tiba pada bulan September 1997. Butuh waktu cukup lama. Itu tidak terburu-buru. Pesawat ruang angkasa memasuki orbit, bersiap untuk menulis ulang pemahaman kita tentang planet ini dari ketinggian 600 kilometer.

Penyelidikan resmi dimulai pada bulan Maret 1999. Apa yang kami temukan? Jawabannya dapat ditemukan lebih dari sekedar penampilan. mereka bersifat fisik. Pesawat luar angkasa tersebut secara sistematis memetakan fitur-fitur yang telah lama menjadi misteri.

• Medan Gravitasi : Perubahan massa di bawah kerak mengungkap struktur tersembunyi.
• Medan Magnet : Magnet yang tersisa memiliki sejarah geologi yang kompleks.
• Medan : Bentuk daratan digambar dengan presisi baru.
• Minerologi permukaan : Batuan terbuat dari apa? Penelitian memberitahu kita.

Mata resolusi tinggi di langit

Kamera adalah wajah publik dari misi tersebut, namun alat ilmiahnya adalah otaknya. Fotografer dapat mengubah mode. Lensa sudut lebar memberikan latar belakang. Gambar detail meningkatkan akurasi.

Resolusi tersebut sangat mengejutkan pada saat itu. Turun hingga 1,5 meter (5 kaki).

Ukurannya cukup kecil sehingga Anda dapat melihat satu per satu batunya. Cukup kecil untuk menemukan jejak penjelajah. Ketika Mars Global Surveyor mengambil foto-foto ini, ia menunjukkan kepada kita lebih dari sekedar gurun merah. Ini menunjukkan kepada kita dunia yang dinamis. Setiap piksel adalah titik data. Setiap bayangan mempunyai petunjuk.

Kombinasi data orbital dan fakta permukaan mengubah keadaan. Berhentilah menebak. Kami mulai mengetahuinya. Keakuratan kedua misi ini telah menghilangkan kegagalan dalam dekade terakhir. Pathfinder membawa penjelajah. Surveyor membawa peta itu. Bersama-sama mereka menetapkan standar untuk segala sesuatu yang terjadi selanjutnya.

Masih mencari. Masih memetakan. Masih mencoba memahami mengapa planet ini mati.

Mars Odyssey telah membuktikan kehebatannya. Pada bulan Oktober 2001, pesawat luar angkasa tersebut berhasil memasuki orbit Mars dan sibuk memetakan rahasia planet tersebut. Bukan hanya melihat permukaannya saja. Ukur komposisi kimianya. Ikuti distribusi es di dekat permukaan. Menganalisis sifat fisik. Informasinya jelas. Pengukuran neutron menunjukkan massa besar es air tanah di atas garis lintang 60 derajat.

Kamera inframerah menemukan sesuatu yang sama sekali berbeda: sebuah gua. Sebuah benda bulat berwarna hitam muncul sebagai pintu masuk menuju gunung berapi. Suhunya tidak bervariasi seperti di daerah sekitarnya. Stabilitas dalam lingkungan ini berarti perlindungan.

Lalu terjadilah konvergensi.

Pada akhir tahun 2003 dan awal tahun 2004, gelombang pesawat ruang angkasa menargetkan Mars. Hasilnya beragam. Nozomi Jepang adalah yang pertama memasuki orbit pada tahun 1998, namun rusak. Itu tidak pernah memasuki orbit.

Mars Express mengikuti dari belakang. Diluncurkan oleh Badan Antariksa Eropa pada pertengahan tahun 2003 dan membutuhkan waktu enam bulan untuk mencapai tujuannya. Itu dilengkapi dengan peralatan atmosfer, permukaan dan bawah tanah. Ia diluncurkan ke orbit pada 25 Desember.

Namun pendaratnya gagal.

Pesawat penjelajah British Beagle 2, yang bertugas menyelidiki batuan dan tanah untuk mencari tanda-tanda kehidupan, mendarat hari itu. Lalu diam. Tidak ada sinyal radio. Studi tentang kehidupan masa lalu dan masa kini di bumi telah selesai sebelum benar-benar dimulai.

Namun, Orbiter tetap beroperasi.

Mars Express menemukan lapisan es besar dalam beberapa minggu setelah kedatangannya. Es air. es karbon dioksida. Terletak di kutub selatan. Ini menegaskan sesuatu yang halus namun penting. Dengan kata lain, lapisan musim panas di bagian selatan mengandung air yang membeku secara permanen, sama seperti di bagian utara.

Pesawat luar angkasa itu juga menemukan endapan yang kaya akan belerang. Kebanyakan di Valles Marineris. Mineral lempung muncul di daerah yang banyak kawahnya.

Mengapa ini penting? Karena tanah liat terbentuk di air. Belerang berarti aktivitas kimia. Permafrost berarti bahwa sejarah air di bumi lebih dari sekedar mitos atau peristiwa singkat.

Misi tahun 2003 tidak sepenuhnya berhasil. Namun mereka memberikan gambaran yang lebih kompleks tentang Mars. Itu bukan hanya batu mati. Tempat dengan lapisan. Termasuk es tersembunyi. Ada juga gua yang menjadi tempat berteduh. Tanah yang pernah menyimpan air.

Kisah eksplorasi Mars bukanlah jalan yang lurus. Ini sangat berantakan. Itu penuh dengan kegagalan. Namun, akumulasi data terus berlanjut. Gambarannya menjadi lebih jelas.

Jadwal eksplorasi Mars tidak berhenti pada tahun 2003; Ini dipercepat.

Jendela peluncuran pertengahan tahun akan menyediakan misi penjelajah Mars. 2 penjelajah. planet. Dua cerita berbeda.

Semangat menyentuh tanah terlebih dahulu. Kawah Gusev, 3 Januari 2004. Koordinatnya adalah 15 derajat Lintang Selatan dan 175 derajat Bujur Timur. Ini lebih dari sekedar tempat parkir. Ini hanya dugaan. Para ilmuwan memilih kawah ini karena data orbit menunjukkan bahwa kawah ini pernah menyimpan air.

Spirit tidak sendirian dalam waktu lama.

21 hari kemudian, Peluang mendarat. Meridiani Planum. 24 Januari, di belahan dunia lain. Lintang Selatan 2 derajat, Bujur 6 derajat Barat.

Ini bukanlah pendarat statis. Itu adalah laboratorium roda enam. kamera. Pencitra mikroskopis. Alat penggiling batu mengikis permukaan batu untuk melihat apa yang ada di bawahnya.

Tujuannya sederhana. Ini semua tentang mencari air.

Kedua pesawat luar angkasa menemukannya. Atau lebih tepatnya, mereka menemukan hantu.

Roh tersebut membenarkan adanya mineral yang dikonsumsi oleh air tersebut. Tapi bagaimana dengan kemungkinannya? Saya pikir itu hanya naluri. Bebatuan di Dataran Meridian terlihat persis seperti bebatuan yang terbentuk di sekitar danau. Atau laut. air garam. Kuno. Hilang.

“Setiap pesawat ruang angkasa dirancang untuk misi nominal 90 hari, namun dapat terus beroperasi lebih dari itu.”

Kata-kata itu sepertinya bohong sekarang.

Semangat ini terus berlanjut hingga tahun 2010. Peluang tersebut berlanjut hingga tahun 2018.

Empat belas tahun. 45km. Dua puluh delapan mil.

Ini bukan penjelajah. Itu adalah pelari maraton dari planet lain. Ini memecahkan rekor jarak dan waktu di dunia lain. Dan itu tidak hanya mengemudi. Kelihatannya. Itu dianalisis. Hal ini menunjukkan bahwa Mars tidak selalu berupa batu merah yang tidak bernyawa. Cuacanya sangat hujan.

Tapi penjelajahnya lambat. Itu adalah kebenaran dasar. Anda harus melihat dari atas untuk menghubungkan titik-titik tersebut.

Pada tahun 2005. Pengorbit Pengintaian Mars (MRO).

Ini bukanlah penjelajah. Ini adalah satelit dengan banyak perhatian terhadap detail. Eksperimen Sains Pencitraan Resolusi Tinggi (HiRISE) dapat melihat hingga 20 sentimeter. 8 inci. Itu cukup kecil untuk membaca plat nomor dari orbit.

MRO mulai memetakan garis-garis.

Ada garis-garis gelap di lereng. Mereka muncul di musim semi. Mereka menghilang di musim dingin.

Spektrometer di kapal menganalisis komposisi permukaan. Ia menemukan mineral tanah liat. Produk perubahan. Hanya terbentuk dalam kondisi hangat dan lembab. Medan kuno yang berpori penuh dengan mereka. Mars memiliki masa lalu yang hangat. Masa lalu yang basah.

Lalu ada radar.

Radar bawah tanah. Ia tidak hanya melihat permukaannya saja. Itu melihat ke dalam.

Mengukur ketebalan es di kutub. Identifikasi gletser yang terkubur di bawah regolit. Tempat lain di planet ini. Bukan hanya tiangnya saja.

Jadi kami meminta pesawat luar angkasa tersebut untuk menunjukkan keberadaan air di permukaan bumi. Pengorbit membuktikan air ada di bawah tanah. Mineral tanah liat menunjukkan bahwa Mars dulunya cukup hangat untuk menopang keberadaannya.

Ceritanya telah berubah.

Mars bukan hanya planet yang kita kunjungi. Ini adalah planet yang kita pelajari.

Semangat dan Peluang hilang sekarang. Diam

Penambangan es Mars dan debu alkali

Pendarat Phoenix mendarat pada tahun 2008. Ini bukan pendaratan yang bagus. Sebuah pesawat ruang angkasa Amerika terjun langsung ke wilayah kutub utara Mars dan memulai pekerjaannya. Misinya sederhana. Jelajahi tanah Arktik.

Untuk keperluan tersebut, Phoenix dilengkapi dengan laboratorium kimia kompak. Ini bukanlah penjelajah beroda besar. Ini adalah laboratorium stasioner yang dirancang untuk menggali tanah. Penemuan ini mengubah pandangan kita tentang sejarah Mars.

Tanah di bawah permukaan Mars mengandung air es.

Ini bukanlah jumlah yang sedikit. Itu adalah es tebal dan tersembunyi di bawah debu. Penemuan ini menegaskan keberadaan air di Mars saat ini. Bukan hanya danau purba dan lautan beku miliaran tahun lalu. Es sungguhan menanti di wilayah utara yang dingin.

Namun kimia tanah menceritakan kisah yang lebih aneh lagi.

Phoenix menganalisis tanah itu dan mendapati tanah itu bersifat basa. PHnya basa. Artinya tanahnya tidak asam. Hal ini mirip dengan kondisi tanah gurun di Bumi. Ini penting. Air asam dapat menyebabkan iritasi. Lingkungan basa mungkin lebih cocok untuk habitat mikroba potensial.

“Phoenix tidak hanya menemukan air, namun juga menemukan lingkungan yang berpotensi layak huni.”

Efeknya langsung terasa. Jika Mars memiliki air es dan tanah basa, maka Mars memiliki bahan-bahan yang mendukung kehidupan. Kita tidak tahu apakah ada kehidupan di sana. Kami bahkan tidak tahu apakah hal itu pernah terjadi. Namun, Phoenix membuktikan bahwa lingkungan tidak bermusuhan. Ini netral. Bahkan mungkin diterima.

Penemuan ini mengubah fokus penelitian Mars.

Sebelum Phoenix, para peneliti mencari dasar sungai kuno dan danau kering. Mereka mencari bukti adanya air yang mengalir di masa lalu. Phoenix menemukan air modern. Kami menemukan tanah yang mendukung biologi. Ini mengubah strategi pencarian.

Ini bukan hanya soal di mana air itu berada. Yang penting adalah “bagaimana” melestarikannya dan “apa” yang dapat dilakukan oleh tanah. Wilayah Arktik adalah target utama. Ini bukan hanya tentang mendapatkan es. Tapi ini tentang memahami keseimbangan kimiawi planet ini.

Tanah alkali juga memiliki sejarah yang rumit.

Bagaimana tanah menjadi basa? Mungkinkah aktivitas gunung berapi berdampak? Apakah perubahan atmosfer yang berlangsung jutaan tahun mengubah komposisi kimianya? Phoenix belum menjawab semua pertanyaan ini. Ini memberikan data pertama yang jelas. Tanah lebih dari sekedar debu. Ini adalah sebuah rekor.

Informasi ini penting untuk misi masa depan.

Jika manusia pergi ke Mars, kita membutuhkan air. Phoenix menunjukkan itu ada di sana. Jernih. tepat di bawah permukaan. Hal ini juga menunjukkan bahwa tanah mungkin lebih mudah untuk dikerjakan daripada yang diperkirakan sebelumnya. Tanah alkali kurang korosif. Bisa bagus untuk menanam tanaman. Lebih cocok untuk struktur bangunan. Itu terus membantu kehidupan sudirt.

Phoenix tidak bertahan lama. Baterainya mati selama musim dingin di Mars. Namun, temuan tersebut masih bertahan.

Arktik lebih dari sekedar gurun beku. Ini adalah sumber daya. Laboratorium kimia. rumah potensial. Phoenix menunjukkan bahwa Mars lebih dari sekedar batu mati. Itu adalah tempat dengan chemistry aktif. Sumber dayanya ada di sana. Dengan potensi.

Kami masih belum tahu apakah ada kehidupan di luar sana.

Tapi kita tahu panggungnya sudah siap. Airnya ada di sana. Tanah sudah siap. Pertanyaannya bukanlah apakah Mars dapat “mendukung” kehidupan. Pertanyaannya, apakah kehidupan “pernah” mengambil kesempatan itu? Phoenix memberi kami yang pertama

Masalah terpecahkan: Apa yang sebenarnya disampaikan Mars kepada kita

Ceritanya tidak berakhir dengan rasa ingin tahu. Wahana tersebut, sebuah mesin raksasa seberat 900 kilogram, menunjukkan bahwa Kawah Gale dulunya adalah dasar sebuah danau. Molekul organik telah ditemukan pada batuan berumur 3,5 miliar tahun. Metana mengalami lonjakan musiman. Namun untuk memahami “mengapa” Mars mati saat ini, kita perlu melihat lebih jauh. Kita harus mendengarkan tanah di bawah kaki kita.

Pada bulan September 2014, dua pesawat ruang angkasa mencapai orbit Mars secara bersamaan. Taruhannya berbeda untuk setiap orang.

Pesawat luar angkasa Amerika MAVEN (Mars Atmospheric and Volatile Evolution) mempunyai satu misi. Ini tentang mencari tahu ke mana arah atmosfernya. Perangkat tersebut mengkonfirmasi teori kejam ini. Angin matahari dan sinar ultraviolet menghilangkan sebagian besar atmosfer awal Mars. Planet ini tidak hanya menjadi dingin karena terkuras oleh matahari.

Misi Pengorbit Mars (MOM) India juga tiba pada waktu yang bersamaan. Ini adalah percobaan pertama negara tersebut ke planet lain. Ini sederhana namun fungsional: kamera warna, spektrometer ultraviolet dan sensor metana. Hal ini membuktikan bahwa mencapai Mars bisa dilakukan tanpa menghabiskan miliaran dolar untuk sistem pendaratan.

Runtuh dan hening

Bab selanjutnya membahas Eropa dan Rusia. Misi ExoMars seharusnya merupakan kemitraan. Ini tidak benar.

Pada bulan Oktober 2016, Trace Gas Orbiter (TGO) dan pendarat Schiaparelli tiba. Schiaparelli mengeluarkan parasutnya terlalu dini sehingga menyentuh tanah. Tidak ada data yang tersedia. Hanya sebuah kawah.

TGO, bagaimanapun, tetap mempertahankan peta distribusi vertikal debu dan uap air. Selanjutnya, cari metana. Tidak ada yang ditemukan.

Hal ini menimbulkan konflik. Keingintahuan mendeteksi metana. TGO tidak melihat apa pun. Artinya jelas. Sesuatu menghancurkan metana dengan cepat. Itu tidak menyebar. Ia dimakan atau dipecah sebelum dapat melayang ke seluruh planet. Hal ini masih menjadi salah satu pertanyaan terbesar dalam ilmu pengetahuan tentang planet. Bagaimana cara menghancurkannya? siapa yang memakannya?

Mendengarkan Planet

Saat pengorbit memetakan langit, tanah berguncang

Pada bulan November 2018, pendarat InSight mendarat di Elysium. Nama ini mengacu pada eksplorasi bagian dalam bumi melalui survei seismik, geodesi, dan perpindahan panas. Seteguk Tapi ilmunya sederhana.

InSight memperkenalkan seismometer. Untuk pertama kalinya, manusia mendengar getaran dari Mars. Data ini mengungkap struktur internal planet ini. Ia juga menemukan air cair jauh di dalam kerak bumi

Lalu ada sensor termal. Untuk mengukur aliran panas, Anda perlu menggali tanah sedalam 3-5 meter. Tapi kami tidak sampai di sana. Pesawat luar angkasa itu menabrak benda keras (mungkin batu atau kerikil) dan berhenti. Itu melayang di tanah, belum selesai

Namun, InSight beroperasi selama empat tahun. Itu membuat kami benar-benar merasakan denyut Mars untuk pertama kalinya.

Satelit kecil, ide besar

Tembakan roket yang sama membawa sesuatu yang kecil. Dua CubeSat.

Satelit bernama Mars Cube 1 (MarCO) merupakan satelit pertama yang mengunjungi planet lain. Masing-masing terdiri dari enam kubus berukuran 10 cm. Itu terlihat seperti Kubus Rubik yang sangat besar.

Tugas mereka adalah menyampaikan. Saat InSight turun, sinyalnya tidak terlihat langsung ke Bumi. MarCO-A dan MarCO-B terbang di atas kepala dan mengirimkan data kembali kepada kita. Ini adalah bukti jaringan telekomunikasi yang kecil dan terjangkau.

Ingenuity, helikopternya, datang kemudian. Di dalamnya ada sepotong kain dari pesawat Wright bersaudara tahun 1903. Sepotong sejarah pada bilah rotor

Data terus berdatangan. Keheningan Mars sungguh berisik.

Pada Februari 2021, tiga misi tiba di dekat Mars dalam waktu singkat. Ini bukan suatu kebetulan. Inilah saatnya.

Uni Emirat Arab meluncurkan Hope Orbiter. Dilengkapi dengan kamera. Ini diikuti oleh spektrometer inframerah dan ultraviolet. Mereka memindai atmosfer Mars untuk mencari petunjuk tentang iklim dan pola cuacanya.

Tiongkok telah sampai di Tianwen 1. Terdiri dari dua bagian. pengorbit. Ada juga ATV bernama Zhurong. Penjelajah itu mendarat pada 14 Mei. Ukurannya kecil. Berdaulat. Itu mulai berputar di permukaan.

Lalu ada pemukul keras. Lintasan Mars AS 2020. Muatan utamanya adalah kabin Perseverance. Perseverance mendarat pada 18 Februari dan jatuh ke kawah Jezero. Dulunya di tempat ini terdapat muara sungai. Cuacanya kering sekarang. Tujuannya konkrit. Mencari tanda-tanda kehidupan mikroba purba.

Untuk melakukan hal ini, Perseverance melakukan latihan. Sampel inti dapat dipisahkan. Rencananya adalah untuk mempertahankannya. Akhirnya, ia dibawa kembali ke Bumi untuk dianalisis secara mendetail.

Tapi ketabahan lebih dari sekedar pelatihan. Dilengkapi dengan helikopter. Asli.

Penerbangan pertama ke planet lain

Orisinalitas mengubah aturan. Dimulai pada 19 April 2021, tingginya mencapai 3 meter. 10 kaki. Itu adalah pesawat pertama yang terbang di langit planet lain.

Itu tidak mengapung. Itu terbang.

Tugas tersebut memakan waktu lebih lama dari yang diharapkan. Ingenuity menyelesaikan 72 penerbangan. Ini jauh melampaui lima uji penerbangan pertama. Dan berhenti pada Januari 2024. Salah satu rotornya patah. Penerbangan sudah selesai.

Latihan di masa depan dan penelitian lebih dalam

Misi ke Mars tidak pernah berakhir. Mobil baru sedang dalam pengembangan.

Lihat Misi ExoMars Bagian 2. Termasuk Rosalind Franklin Rover. Diperkirakan akan dirilis pada akhir tahun 2020an. Ini membawa fungsi baru.

Pendidikan Rosalind Franklin lebih dalam. 2 meter. 6 kaki di bawah tanah.

Sampel permukaan menceritakan sebagian ceritanya. Mereka terkena radiasi. Penguraian molekul organik. Berikan sampel ini perlindungan yang lebih dalam. Penjelajah akan menganalisisnya di pesawat.

Mengapa ini penting sekarang?

Kami tidak hanya sekedar menggali tanah lagi. Kami akan membawa kembali potongan-potongan Mars. Persistensi adalah cache. Pencarian yang akan datang akan membantu Anda mengambilnya kembali.

Kecerdasan membuktikan bahwa penerbangan di udara kosong adalah mungkin. Ini membuka pintu bagi pengintaian udara. Pesawat luar angkasa masa depan mungkin memiliki sayap. Setidaknya Anda bisa melihat lebih baik dari atas.

Pertanyaan apakah pernah ada kehidupan di Mars masih belum terselesaikan. Tapi kami mengajukan pertanyaan yang lebih baik. Mari kita gali lebih dalam. Kami melihat lebih tinggi.

Dekade berikutnya akan menentukan seberapa dekat kita untuk mengetahui apakah wilayah Bima Sakti kita terisolasi. Atau jika kita sudah lama berbagi ruang ini.

Pencarian kehidupan di Mars yang selalu berubah

Pertanyaan tentang kehidupan di Mars telah menjadi obsesi budaya sejak manusia pertama kali mengarahkan teleskop ke planet merah tersebut. Spekulasi awal berfokus pada kehidupan cerdas. Hari ini, pembicaraan telah berubah. Kami tidak lagi mencari manusia hijau kecil. Kami mencari komunitas mikroba. Kami mencoba memahami di mana kehidupan dimulai dan sejauh mana kehidupan berlanjut.

Sejarah pencarian telah menjadi rollercoaster harapan dan keputusasaan.

Pada tahun 1960-an, para pengamat memperhatikan adanya perubahan di permukaan Mars. Mereka bertanya-tanya apakah biologi mendorong perubahan ini. Hal ini menyebabkan pengembangan pergeseran permukaan Mariner 9 pada tahun 1972 untuk memantau perubahan permukaan. Hal ini juga menyebabkan peluncuran pendarat Viking pada tahun 1975. Eksperimen kompleks dilakukan pada pesawat ruang angkasa ini. Mereka berburu untuk metabolisme. Mereka mencari molekul organik.

Hasilnya negatif.

Kegagalan ini menimbulkan gelombang pesimisme. Selama beberapa dekade, para ilmuwan telah kehilangan kepercayaan terhadap kemungkinan adanya kehidupan. Pada tahun 1980-an, prospek biologi Mars sepi.

Kemudian perspektifnya berubah. Ada beberapa faktor yang melatarbelakangi optimisme tersebut.

Pertama, para ilmuwan memahami bahwa hidup ini lebih sulit dari yang kita kira. Makhluk telah ditemukan di dekat ventilasi laut dalam. Suhu di sana melebihi 1000℃. Mereka tinggal jauh di dalam basal. Mereka tumbuh subur di lingkungan yang asin dan asam. Jika kehidupan bisa ada dalam kondisi ekstrem seperti itu di Bumi, mengapa di Mars tidak bisa ada?

Kedua, asal usul garis waktu kehidupan di Bumi mengubah cara berpikir kita. Kehidupan dimulai dengan sangat cepat. Itu mungkin muncul sebelum pemboman besar-besaran berakhir. Hal ini menunjukkan bahwa hidup bukanlah suatu kebetulan yang langka. Ini adalah hasil yang mungkin terjadi. Jika kondisinya tepat, kehidupan akan mengikuti.

Ketiga, kita sekarang tahu bahwa Mars awal berbeda. Ketika kehidupan muncul di Bumi, Mars berada dalam situasi yang mirip dengan Bumi. Itu bukanlah gurun beku yang kita lihat sekarang.

Keempat, batuan bergerak antar planet. Lebih dari 30 keping Mars jatuh ke Bumi. Mereka sulit dibedakan dengan batuan terestrial. Membawa batuan Bumi ke Mars bahkan lebih sulit lagi. Namun, selama pemboman yang intens, pertukaran materi dapat terjadi. Kehidupan bisa saja dimulai di Bumi dan berpindah ke Mars. Atau itu dimulai secara mandiri di Mars. Kita mungkin tidak pernah tahu pasti.

Kontroversi meteorit

Pada tahun 1996, komunitas ilmiah terkejut. Sebuah tim peneliti mengumumkan bahwa mereka telah menemukan tanda-tanda kehidupan di meteorit Mars. Klaim ini sangat berani. Mereka mengutip empat bukti spesifik.

1. Benda mirip bakteri pada citra mikroskop elektron.
2. Deteksi Hidrokarbon.
3. Kumpulan mineral tidak diproduksi dalam kesetimbangan kimia.
4. Partikel magnetik mirip dengan partikel yang dihasilkan oleh bakteri di bumi.

Reaksinya langsung terjadi. Validitas klaim ini masih diperdebatkan dengan hangat di komunitas ilmiah. Apakah ini buktinya? Atau angan-angan?

Konsensus telah ditetapkan. Semua pengamatan memiliki penjelasan non-biologis yang masuk akal. Klaim ini mungkin tidak benar.

Jadi apa dampaknya bagi kita?

Masih belum ada bukti adanya kehidupan di Mars. Tapi kami punya alat yang lebih baik. Kita tahu betul batas-batas kehidupan. Kita tahu bahwa planet ini pernah bertukar materi dengan Bumi di masa lalu. Pencarian berlanjut. Ini bukan lagi spekulasi. Ini semua tentang pengujian yang ketat. Planet Merah menyimpan rahasia. Namun keheningan itu pecah.

Pencarian kehidupan terus berlanjut

Tujuannya tidak berubah. Kami masih mencari kehidupan di Mars. Bahkan setelah mengalami kemunduran baru-baru ini, program ini tetap fokus pada satu tujuan. Air merupakan kebutuhan mutlak. Oleh karena itu, misi awal bertujuan untuk mencari bukti kondisi hangat yang mungkin membuat air tetap cair. Kami memiliki bukti kuat bahwa keadaan ini ada di masa lalu Mars. Beberapa data menunjukkan bahwa air dalam bentuk cair masih mengalir di permukaan dari waktu ke waktu di beberapa tempat.

Namun strategi berubah. Kami beralih dari petunjuk tidak langsung ke bukti langsung. Artinya mencari sisa-sisa organik. Atau mencari tanda isotop tertentu yang hanya dapat dihasilkan oleh biologi.

Sebuah aliran pemikiran menganjurkan untuk menggali masa lalu. Kami mencari fosil dari masa ketika Mars mirip dengan Bumi. Ini masuk akal. Tapi ada masalah. Perdebatan tentang meteorit Mars menunjukkan betapa sulitnya membuktikan tanpa keraguan bahwa sesuatu itu bersifat biologis. Perbedaan pendapat mengenai kehidupan awal di Bumi sendiri menyoroti kesulitan ini. Fosil bisa jadi ambigu. Mereka terlihat seperti reaksi kimia abiotik.

Argumen lain mendorong perkembangan saat ini. Temukan kehidupan modern. Lihatlah ceruknya. Mungkin di daerah vulkanik yang hangat. Atau bahkan di air asin yang sesekali mengalir. Harapannya sederhana. Jika ada kehidupan di Mars, kemungkinan besar ia akan bertahan jika kondisinya masih sesuai. Tidak serta merta hilang kemana-mana. Ia menarik diri.

Eksplorasi manusia

Perjalanan Jauh ke Mars: Mengapa kita belum berangkat?

Eksplorasi manusia di Mars terasa seperti fatamorgana. Kita terus melihatnya di depan mata, namun hal itu tidak pernah sepenuhnya terwujud. Ketika program Apollo berakhir pada awal tahun 1970-an, terdapat optimisme umum. Diyakini hanya masalah waktu sebelum Mars menyusul Bulan. Ini tidak benar.

Beberapa dekade kemudian, kami masih menunggu.

Tantangan teknis dalam membawa manusia ke Mars dan kembali lagi ke Mars sangatlah berat. Namun, hal tersebut bukannya tidak dapat dihentikan. Kami tahu cara membuat roket. Kami tahu cara menavigasi. Hambatan sebenarnya bukanlah fisika. Itu adalah pembenaran.

Tidak ada alasan praktis yang dapat memberikan hasil dalam jangka pendek.

Para pendukungnya berpendapat bahwa penelitian adalah imbalannya sendiri. Penelitian adalah kemanusiaan. Ini adalah perasaan yang mulia. Itu tidak membantu anggaran. Beberapa pihak menunjuk pada langkah-langkah stimulus ekonomi. Mereka mengutip penemuan ilmiah dan masukan teknis. Manfaatnya nyata. Namun meski ada kebisingan, misi manusia ke Mars kini lebih jauh dibandingkan pada tahun 1970an.

Mensimulasikan Kekosongan

Kami telah mencoba menyelesaikan masalah ini selama bertahun-tahun. Beberapa penelitian telah mengembangkan kemungkinan strategi implementasi. Simulasi komprehensif di Bumi sudah menyediakan data.

Pertimbangkan Mars500. Ini adalah proyek bersama Badan Antariksa Eropa dan Institut Masalah Biomedis Rusia. Dari Juni 2010 hingga November 2011, enam “astronot” hidup terisolasi. Mereka melakukan simulasi perjalanan 520 hari ke Mars.

Persyaratannya sangat ketat. Peserta hanya dapat berkomunikasi dengan dunia luar melalui suara. Komunikasi juga tertunda 20 menit. Ini meniru penundaan radio antara Bumi dan Mars. Kemungkinan dukungan langsung telah dihilangkan.

NASA baru-baru ini merilis serangkaian simulasinya sendiri. Mulai tahun 2023, agensi tersebut meluncurkan CHAPEA. Ini adalah simulasi penelitian kesehatan dan kinerja kru. Empat astronot menghabiskan satu tahun simulasi di permukaan Mars. Tes-tes ini mengungkapkan bagaimana orang bereaksi terhadap penawanan. Mereka menekankan beban psikologis dari isolasi.

Dua cara

Mekanika orbital menentukan dua kelas dasar misi. Pilihan di antara mereka menentukan keseluruhan profil misi.

Misi kelas oposisi lebih cepat. Waktu perjalanan pulang pergi adalah 500-600 hari. Astronot hanya bisa tinggal di permukaan Mars selama 30 hari. Tampaknya efisien. Kebanyakan penelitian menyimpulkan bahwa kecepatan tidak sebanding dengan biaya dan usaha. Anda sampai di sana dengan cepat, tetapi Anda pergi dengan cepat.

Misi kelas konjungsi lebih lambat. Perjalanan pulang pergi memakan waktu sekitar 900 hari. Astronot bisa tinggal di Mars hingga 550 hari. Hal ini memerlukan lebih banyak sumber daya. Dibutuhkan lebih banyak bahan bakar. Para kru terkena radiasi kosmik dalam waktu yang lama. Tugas tingkat kolaboratif biasanya diprioritaskan, meskipun kebutuhan sumber dayanya lebih tinggi. Semakin lama tinggal, semakin besar nilai ilmiahnya. Ini membenarkan risikonya.

Bangun markas

Ada banyak variasi dalam cara menyelesaikan tugas tingkat kooperatif. Salah satu skenario melibatkan pengiriman kapal kargo terlebih dahulu. Kapal ini mendirikan pangkalan yang dioperasikan secara robot. Manusia menyusul bertahun-tahun kemudian.

Di versi lain, semua sumber daya didampingi oleh kru. Mereka meninggalkan Bumi dengan segala yang mereka butuhkan untuk bertahan hidup.

Persoalan penting adalah pemanfaatan sumber daya in situ. Bisakah kita menggunakan sumber daya yang sudah ada di Mars?

Unit sumber daya in situ (ISRU) dapat dikerahkan terlebih dahulu. Unit-unit ini akan mengekstraksi oksigen dari atmosfer Mars. Mereka akan mengekstraksi hidrogen dari air es. Tenaga bisa berasal dari panel surya atau sumber nuklir. Akibatnya, oksidator dan propelan disimpan untuk digunakan dalam perjalanan pulang.

Manusia tidak akan meninggalkan Bumi sampai sumber daya ini terkumpul di Mars. Strategi ini menghemat bahan bakar. Ini mengurangi muatan yang harus diluncurkan dari Bumi.

Aerobraking menawarkan peningkatan efisiensi lainnya. Atmosfer Mars dapat memperlambat keberangkatan pesawat ruang angkasa. Atmosfer di Bumi dapat memperlambat kecepatan masuknya. Hal ini memungkinkan penghematan bahan bakar secara signifikan. Opsi tambahan adalah akses langsung.

Apa sebenarnya yang dilakukan astronot di sana?

Mereka bisa tetap dekat dengan markas mereka. Mereka dapat mengoperasikan robot jarak jauh di berbagai lokasi. Hal ini meminimalkan risiko. Atau mereka bisa melakukan perjalanan panjang. Mereka bisa menjelajahi planet ini secara langsung. Hal ini menimbulkan risiko terdampar. Tidak ada jawaban yang mudah.

Tubuh manusia sedang stres

Analisis teknik bermasalah dengan kesehatan kru. Tinggal terlalu lama di luar angkasa dapat menyebabkan kerusakan fisiologis.

Sistem peredaran darah rusak. Sistem vestibular, yang mengontrol keseimbangan, terpengaruh. Tulang cenderung mengalami demineralisasi. Terjadi atrofi otot.

Tindakan harus diambil untuk meminimalkan kerusakan. Regimen olahraga adalah standar. Namun bisakah Anda mencegah kerusakan jangka panjang dua hingga tiga tahun setelah melahirkan?

Stres psikologis juga sama pentingnya. Ratusan hari di ruang tertutup. Tidak ada perusahaan lain. Itu jauh dari Bumi. Ini akan memakan biaya.

Radiasi adalah ancaman diam-diam. Badai matahari bisa terjadi dalam waktu perjalanan 2-3 tahun. Para kru terkena radiasi pengion tingkat tinggi. Sistem proteksinya harus kuat.

Perlindungan planet ini

Polusi juga harus diperhitungkan. Ini adalah masalah ilmiah dan keamanan.

Kekhawatiran pertama adalah kontaminasi ke depan. Mars tidak boleh terkontaminasi oleh material dari Bumi. Hal ini harus terjadi sebelum potensi kehidupan Aborigin dapat dinilai. Pesawat luar angkasa robotik memiliki persyaratan pembersihan yang ketat. Permukaan yang disentuh didesinfeksi. Hal ini meminimalkan gangguan dalam pendeteksian kehidupan di luar bumi.

Tugas manusia tidak bisa mengikuti protokol ketat ini. kita terlalu besar Jumlah kita terlalu banyak. Kami menghilangkan sel-sel kulit. Kami menghembuskan karbon dioksida. Kami membawa kuman bersama kami.

Lainnya adalah kontaminasi arus balik. Apa jadinya jika ada kehidupan di Mars?

Perjanjian internasional mengharuskan material yang dibawa dari Mars dikarantina. Mereka harus aman. Astronot juga mungkin dikarantina.

Untungnya, sebagian besar permasalahan perlindungan planet dapat diselesaikan. Pengembalian sampel Mars secara robotik kemungkinan akan terjadi sebelum kedatangan misi berawak. Anda dapat menguji sampelnya. Kami bisa membuktikan keamanannya. Kemudian suruh orang-orang keluar.

Jalannya jelas. Teknologi itu ada. Data diperoleh dengan simulasi. Alasannya masih bisa diperdebatkan. Keterlambatan tersebut bukan karena ketidakmungkinan. Ini opsional.