Misi InSight Ungkap Lapisan Penyusun Mars

Tim peneliti Badan Penerbangan dan Antariksa Amerika Serikat (National Aeronautics and Space Administration/NASA) bersama beberapa universitas berhasil mengungkapkan lapisan kerak, mantel, dan inti dari Mars. Berdasarkan analisa data dari robot InSight yang diluncurkan oleh NASA pada 5 Mei 2018, mereka berhasil mengungkap lapisan-lapisan pembentuk Mars.
Sejak awal 2019, misi InSight untuk mengukur lapisan Mars yang dijalankan oleh Jet Propulsion Laboratory (JPL) NASA. Data yang dikirim robot InSight kemudian diolah bersama dengan para peneliti dari Institut Geofisika di ETH Zurich dan di Institut Fisika di Universitas Zurich. Tim dari ETH Zurich selama ini bertugas dalam mengembangkan akuisisi data dan kontrol elektronik seismometer.
Hasil penjelajahan, tim misi InSight berhasil mencapai prestasi luar biasa ini dengan melacak gempa di planet merah seperti halnya gempa yang terjadi di Bumi. Melalui seismometer yang dinamakan Seismic Experiment for Interior Structure tim dapat mendeteksi 733 gempa yang berbeda.
Dari jumlah gempa tersebut peneliti menganalisis sebanyak 35 gempa yang memiliki magnitudo antara 3,0 dan 4,0, untuk menentukan ketebalan kerak Mars, kedalaman mantel planet, dan inti planet yang cair.
Peneliti utama InSight di JPL NASA di Pasadena, California, Bruce Banerdt mengatakan, sebelum InSight mendarat di Mars pada 26 November 2018, semua eksplorasi robotik di planet itu hanya sebatas mempelajari permukaannya.
"Ketika kami pertama kali mulai menyusun konsep misi lebih dari satu dekade lalu, informasi dalam makalah ini adalah apa yang kami harapkan pada akhirnya," kata Banerdt. "Ini merupakan puncak dari semua pekerjaan dan kekhawatiran selama dekade terakhir," imbuh dia seperti dikutip CNN.
Banerdt menjelaskan, robot InSight hanya diam pada tempatnya tidak seperti robot penjelajah Mars yaitu Curiosity dan Perseverance yang bisa menjelajah permukaan Mars. Namun alat seismometer yang di bawahnya sangat sensitif dan memiliki kemampuan untuk mendeteksi gempa Mars dari ratusan dan ribuan kilometer jauhnya.
Menurut penelitian, Mars tidak seperti Bumi yang memiliki lempeng. Ketika lempeng tektonik bergerak sedikit saja maka Bumi akan mengalami gempa. Sejauh ini, planet biru adalah satu-satunya planet di tata surya yang diketahui memiliki lempeng-lempeng tektonik.
Yang menjadi pertanyaan bagaimana Mars bisa terjadi gempa walaupun tidak memiliki lempeng? Menurut Banerdt, Mars seperti piring raksasa tunggal. Keraknya memiliki patahan dan retakan di dalamnya yang terbentuk karena penyusutan saat terjadi pendinginan, kemudian memberi tekanan pada kerak sehingga terjadi gempa.

Gelombang Seismik
Ketika gelombang seismik gempa Mars merambat melalui bahan yang berbeda di dalam interiornya akan terjadi hasil yang berbeda pada data seismogram. Data ini memungkinkan peneliti untuk mempelajari struktur internal planet, juga mempelajari bagaimana planet berbatu itu terbentuk.
Data seismogram yang dikumpulkan sebenarnya dipenuhi dengan goyangan, berupa suara bising yang disebabkan oleh angin atau getaran. "Apa yang kami cari adalah gema," kata penulis utama dan seorang ilmuwan di Institut Geofisika di ETH Zurich dan Institut Fisika di Universitas Zurich, Amir Khan.
"Gelombang seismik langsung dari gempa sedikit mirip dengan suara kita di pegunungan yang menghasilkan gema," kata peneliti utama seismometer dan profesor di Universitas Paris, Philippe Lognonné. "Dan gema inilah, yang dipantulkan dari inti, atau pada antarmuka kerak-mantel atau bahkan permukaan Mars, yang kami cari dalam sinyal," ujar dia.
Khan menuturkan, miliaran tahun yang lalu, Bumi, Mars, dan planet-planet lain di tata surya terbentuk dari piringan materi di sekitar matahari, termasuk gumpalan debu dan batu. Planet sangat panas saat terbentuk, namun seiring waktu, lapisan berbeda muncul di Mars selama jutaan, termasuk kerak, mantel, dan inti.
"Sekarang data seismik telah mengkonfirmasi, Mars mungkin pernah benar-benar cair sebelum yang terbagi menjadi kerak, mantel, dan inti seperti saat ini, tetapi ini berbeda dari Bumi," kata Khan. "Bumi memiliki kerak batuan tipis yang menyelubungi mantel batuan tebal, mengelilingi inti yang sebagian besar terbuat dari besi dan nikel," papar dia.
Khan mengatakan, data yang dikumpulkan oleh InSight membantu para peneliti mempelajari kerak Mars, yang lebih tipis dari yang diperkirakan, memiliki kedalaman sekitar 19,3 kilometer. Kerak ini mungkin mengandung sublapisan yang memanjang sekitar 37 kilometer ke bawah dari permukaan.
"Pelapisan di dalam kerak adalah sesuatu yang kita lihat sepanjang waktu di Bumi," kata penulis utama studi kerak dan ahli geofisika di University of Cologne, Brigitte Knapmeyer-Endrun. "Gerakan data seismogram dapat mengungkapkan properti seperti perubahan porositas atau lapisan yang lebih retak," ujar dia.
Lapisan kerak mantelnya bergerak 1.559,5 kilometer ke bawah sebelum mencapai lapisan inti yang cair. Para peneliti dapat mengkonfirmasi ukuran inti, dimiliki memiliki radius lebih besar dari perkiraan yaitu 1.830 kilometer. Intinya yang cair mengandung besi dan nikel, serta unsur-unsur ringan seperti belerang, oksigen, karbon dan hidrogen. hay/I-1