Aktivitas Vulkanik Mars Belum Sepenuhnya Mati

Mars selama ini dikenal sebagai planet berbatu yang dingin, kering, dan memiliki atmosfer sangat tipis. Namun, di balik permukaannya yang tampak tandus, planet tetangga Bumi itu ternyata menyimpan sejarah geologi yang jauh le­bih dinamis. Penelitian il­miah mengungkap bahwa Mars pernah mengalami sedikitnya lima episode aktivitas vulkanik besar yang berlangsung selama miliaran tahun.

Aktivitas tersebut tidak ha­nya memuntahkan lava ke permukaan, tetapi juga diduga memicu pelepasan air dari bagian dalam planet. Kombinasi letusan gunung berapi dan alir­an air inilah yang turut membentuk bentang alam Mars hingga menjadi seperti yang terlihat sekarang.

Temuan yang dipresentasikan dalam konferensi Lunar and Planetary Science Conference di League City, Texas, Amerika Serikat, tersebut menunjukkan bahwa aktivitas vulkanik Mars berlangsung secara tidak teratur. Letusan besar terjadi dalam periode tertentu, kemudian disusul masa panjang ketika aktivitas geologi relatif tenang.

Penelitian ini dipimpin oleh Gerhard Neukum dari Freie Universität Berlin, Jerman, yang juga menjadi peneliti utama misi Mars Express milik Badan Antariksa Eropa (ESA). Data yang digunakan berasal dari wahana antariksa Mars Express yang mengorbit Planet Merah untuk mempelajari permukaan dan karakteristik ­geologinya.

“Kami sekarang memiliki bukti kuat bahwa aktivitas vulkanik dan pelepasan air di Mars tidak berlangsung pada tingkat yang sama sepanjang waktu, melainkan terjadi secara episodik,” kata Neukum.

Temuan tersebut memberikan gambaran baru mengenai perjalanan geologi Mars. Planet yang saat ini tampak relatif tidak aktif itu ternyata pernah mengalami periode perubahan permukaan yang intensif, bahkan hingga masa yang secara geologis tergolong ­cukup muda.

Lima Periode Aktivitas Vulkanik Selama 3,5 Miliar Tahun

Dalam penelitian tersebut, Neukum dan timnya mengidentifikasi lima periode utama aktivitas vulkanik di Mars. Periode pertama diperkirakan berlangsung sekitar 3,5 miliar tahun lalu, ketika planet itu masih berada pada tahap awal evolusi geologinya.

Episode berikutnya terjadi sekitar 1,5 miliar tahun lalu. Setelah itu, aktivitas vulkanik kembali meningkat dalam rentang 400 juta hingga 800 juta tahun lalu. Dua periode yang lebih muda diperkirakan berlangsung sekitar 200 juta tahun dan 100 juta tahun lalu.

Dengan demikian, aktivitas vulkanik Mars tidak ha­nya menjadi bagian dari sejarah awal planet tersebut. Sejumlah letusan dan aliran lava ­bahkan diperkirakan ­terjadi ketika kehidupan di Bumi ­sudah berkembang jauh lebih kompleks.

Episode Pertama sekitar 3,5 miliar tahun lalu, kedua 1,5 miliar tahun lalu, Ketiga400–800 juta tahun lalu, keempat 200 juta tahun lalu, dan kelima 100 juta tahun lalu

Penentuan periode tersebut dilakukan dengan menganalisis usia relatif permukaan Mars. Para peneliti menggunakan jumlah kawah tumbukan meteorit yang tersebar di berbagai wilayah planet itu sebagai petunjuk untuk memperkirakan kapan suatu permukaan terbentuk.

Prinsipnya cukup sederhana. Permukaan yang lebih tua cenderung memiliki lebih banyak kawah karena telah terpapar tumbukan meteorit dalam waktu lebih lama. Sebaliknya, permukaan yang relatif muda biasanya memiliki lebih sedikit kawah karena material baru, seperti lava hasil letusan gunung berapi, telah menutupi sebagian kawah sebelumnya.

Metode ini memungkinkan para ilmuwan memperkirakan kapan suatu wilayah mengalami pembentukan atau pembaruan permukaan akibat aktivitas geologi. Tim Neukum memperkirakan ketepatan penanggalan untuk episode yang lebih tua berada dalam kisaran 100 juta hingga 200 juta tahun. Sementara itu, perkiraan untuk periode yang lebih muda memiliki ketidakpastian sekitar 20 juta hingga 30 juta tahun.

“Kami sekarang dapat menentukan usia wilayah-wilayah besar dan peristiwa pembentukan ulang permukaan di planet tersebut,” ujar Neukum.

Olympus Mons Menyimpan Jejak Letusan Purba

Salah satu bukti penting aktivitas vulkanik Mars ditemukan di Olympus Mons, gunung berapi terbesar yang diketahui di Tata Surya. Gunung berapi raksasa ini terletak di wilayah Tharsis dan memiliki ketinggian sekitar 22 kilometer dari permukaan referensi Mars ukurannya jauh melampaui gunung-gunung tertinggi di Bumi.

Olympus Mons terbentuk melalui akumulasi aliran lava yang berulang kali keluar dari bagian dalam planet selama periode geologi yang sangat panjang. Penelitian Neukum dan timnya menunjukkan bahwa aktivitas vulkanik di puncak Olympus Mons masih berlangsung sekitar 150 juta tahun lalu.

Bahkan, sejumlah aliran lava di beberapa bagian gunung tersebut diperkirakan terbentuk sekitar 2 juta tahun lalu. Temuan ini menarik karena menunjukkan bahwa Mars tidak sepenuhnya kehilangan aktivitas vulkaniknya sejak masa awal pembentukan planet.

Lebih jauh, waktu terjadinya puncak aktivitas letusan di Olympus Mons ternyata memiliki kesesuaian dengan periode peningkatan aktivitas vulkanik global yang diidentifikasi tim peneliti. Kesamaan tersebut memperkuat dugaan bahwa aktivitas vulkanik di Mars tidak selalu berlangsung secara terpisah di satu wilayah. Dalam periode tertentu, sejumlah kawasan dapat mengalami peningkatan aktivitas geologi secara bersamaan.

Olympus Mons sendiri merupakan jenis gunung berapi perisai (shield volcano). Gunung seperti ini terbentuk dari lava yang relatif encer sehingga dapat mengalir jauh sebelum membeku. Proses yang berlangsung berulang kali selama jutaan tahun membuat gunung tersebut memiliki bentuk sangat luas dengan lereng yang relatif landai.

Letusan Gunung Berapi Memicu Aliran Air

Selain mempelajari gunung berapi, para peneliti juga mengamati dua sistem saluran besar di permukaan Mars, yakni Kasei Valles dan Mangala Valles. Kedua wilayah tersebut memperlihatkan jejak aliran air dalam skala besar yang diduga pernah mengalir melintasi permukaan planet. Bentuk salurannya menunjukkan bahwa Mars pada masa lalu tidak selalu menjadi dunia kering seperti sekarang.

Hasil analisis memperlihatkan bahwa periode aliran air di kedua kawasan tersebut memiliki keterkaitan waktu dengan meningkatnya aktivitas vulkanik. Keterkaitan ini membuka kemungkinan bahwa letusan gunung berapi turut berperan dalam memicu pelepasan air dari bagian dalam Mars.

Panas yang dihasilkan aktivitas magma diduga dapat memanaskan material di bawah permukaan dan mendorong air keluar melalui retakan kerak. Dalam kondisi tertentu, pelepasan air dalam jumlah besar dapat memicu banjir yang mengalir deras dan mengikis permukaan planet.

Proses tersebut kemungkinan berlangsung dalam waktu relatif singkat dibandingkan rentang waktu geologi, tetapi dampaknya dapat bertahan selama miliaran tahun dalam bentuk lembah, saluran, dan struktur permukaan lainnya.

“Air mengalir di permukaan Mars bukan hanya pada awal sejarah planet itu, tetapi berulang kali sepanjang perkembangannya,” kata Neukum.

Temuan itu memperkuat pandangan bahwa Mars pernah ­memiliki lingkungan yang jauh lebih aktif secara hidro­logis dibandingkan kondisi­nya sekarang. Keberadaan saluran-saluran purba menjadi salah satu petunjuk pen­ting dalam upaya memahami bagaimana air bergerak, tersimpan, dan mungkin berta­han di planet itu.

Meski demikian, keterkaitan waktu antara aktivitas vulkanik dan aliran air belum dengan sendirinya membuktikan bahwa semua banjir di Mars disebabkan oleh letusan gunung berapi. Mekanisme pelepasan air dan peran faktor-faktor lain masih menjadi bagian dari kajian geologi planet.

Berbeda dengan Bumi, Mars Tidak Memiliki Lempeng Tektonik Aktif

Salah satu aspek menarik dari penelitian tersebut adalah penjelasan mengenai perbedaan proses pembentukan permukaan Mars dan Bumi. Di Bumi, permukaan planet terbagi menjadi sejumlah lempeng tektonik yang terus bergerak. Lempeng-lempeng tersebut saling bertumbukan, menjauh, atau bergeser sehingga membentuk pegunungan, lembah, patahan, serta berbagai struktur geologi lainnya.

Pergerakan lempeng juga berperan penting dalam aktivitas vulkanik. Ketika satu lempeng bergerak di bawah lempeng lain, material dari bagian dalam Bumi dapat mengalami proses pelelehan dan menghasilkan magma yang kemudian naik ke permukaan.

Mars memiliki kondisi berbeda. Planet ini tidak menunjukkan sistem tektonik lempeng aktif seperti yang berlangsung di Bumi. Kerak Mars relatif didominasi satu lempeng besar yang tidak mengalami pergerakan horizontal secara terus-menerus.

Kondisi tersebut memengaruhi cara panas dari bagian dalam planet dilepaskan. Seiring waktu, panas internal Mars dapat terakumulasi di bawah kerak. Tekanan dan panas yang terkumpul kemudian berpotensi menyebabkan bagian tertentu dari kerak mengalami retakan. Melalui celah-celah tersebut, magma dapat bergerak naik hingga mencapai permukaan dan keluar sebagai lava.

Proses inilah yang diduga menghasilkan episode aktivitas vulkanik yang terpisah oleh periode relatif tenang. Dengan kata lain, aktivitas vulkanik Mars kemungkinan tidak berlangsung secara stabil dan berkesinambungan.

Sebaliknya, pelepasan panas dari bagian dalam planet terjadi dalam periode tertentu, bergantung pada kondisi geologi dan akumulasi energi di bawah permukaan. ­Pola tersebut berbeda dengan ­dinamika geologi Bumi yang ­dipengaruhi pergerakan lempeng tektonik secara terus-menerus.

Mars Belum Sepenuhnya Kehilangan Panas Internal

Temuan lima episode aktivitas vulkanik tersebut juga memunculkan pertanyaan penting: apakah aktivitas geologi Mars benar-benar telah berakhir? Menurut Neukum, jawabannya belum tentu. Bagian dalam Mars diperkirakan masih menyimpan panas, sehingga kemungkinan terjadi­nya aktivitas vulkanik pada masa mendatang tidak dapat sepenuhnya dikesampingkan.

“Bagian dalam planet ini belum sepenuhnya dingin, sehingga hal seperti ini masih bisa terjadi lagi,” ujarnya.

Meski demikian, peluang untuk menyaksikan letus­an gunung berapi Mars secara langsung diperkirakan sa­ngat kecil. Aktivitas vulkanik di planet tersebut berlangsung jauh lebih jarang dibandingkan di Bumi. Karena itu, kemungkinan wahana pengorbit seperti Mars Express atau misi antariksa lain dapat merekam peristiwa letusan aktif selama masa operasionalnya juga relatif rendah.

Pernyataan Neukum bahwa Mars belum sepenuhnya mati merujuk pada kemungkinan masih berlangsungnya proses geologi di bagian dalam planet, bukan berarti Mars saat ini memiliki aktivitas vulkanik yang intensif seperti sejumlah wilayah di Bumi.

Membuka Kembali Pertanyaan tentang Sejarah Mars

Penelitian mengenai lima episode vulkanik tersebut memberikan gambaran ­penting tentang bagaimana Mars mengalami perubahan selama miliaran tahun. ­Planet yang kini tampak dingin dan kering itu ternyata ­pernah ­melalui periode ­aktivitas ­geologi yang cukup intensif, ­disertai pelepasan air dalam skala besar.

Kombinasi letusan gunung berapi, aliran lava, retakan kerak, dan ­banjir purba ikut membentuk permukaan Mars. Jejak proses tersebut masih dapat ­diamati melalui gunung-gunung ­vulkanik raksasa, kawah, lembah, serta saluran aliran air yang tersebar di berbagai wilayah.

Pemahaman mengenai sejarah vulkanik Mars juga relevan dalam penelitian mengenai kemungkinan kehidupan di luar Bumi. Aktivitas vulka­nik dapat menyediakan energi panas dan mengubah kondisi kimia lingkungan. Sementara itu, keberadaan air cair merupakan salah satu faktor ­penting yang dibutuhkan ­kehidupan sebagaimana yang kita kenal.

Apabila air dan aktivitas vulkanik pernah hadir secara berulang, Mars mungkin memiliki lingkungan yang mendukung proses kimiawi kompleks pada periode-periode tertentu dalam sejarahnya. Namun, hal tersebut belum menjadi bukti bahwa kehidupan pernah muncul di sana. Para ilmuwan masih perlu meneliti lebih jauh kondisi lingkungan purba Mars, termasuk lama­nya air bertahan di permukaan, komposisi kimianya, serta interaksi antara air dan batuan. hay