Apa Sebenarnya 'Laba-Laba Mars' yang Membuat Peneliti Penasaran Selama Beberapa Dekade?

Nationalgeographic.co.id—Beberapa satelit buatan diluncurkan di sekitar Mars dengan misi untuk mempelajari planet Mars dari orbit, termasuk kondisi atmosfer, permukaan, dan interiornya.

Selama bertahun-tahun, satelit di sekitar Mars tersebut telah menemukan struktur geologi misterius yang menyerupai laba-laba. Laba-laba Mars, yang secara ilmiah dikenal sebagai medan araneiform, adalah formasi geologi unik yang sebagian besar ditemukan di belahan selatan Mars.

Laba-laba Mars tersebut tampak seperti saluran bercabang seperti laba-laba yang terukir di permukaan Mars, terkadang membentang lebih dari satu kilometer panjangnya.

Untuk mencari tahu mengenai laba-laba Mars tersebut, para peneliti NASA kemudian menciptakan kembali struktur ini di laboratorium dan menunjukkan bagaimana struktur tersebut terbentuk dalam proses tersebut.

Hasil penelitian ini kemudian dipublikasikan di The Planetary Science Journal dengan judul "A Lab-scale Investigation of the Mars Kieffer Model".

Laba-laba di Mars

Sejak awal, para ilmuwan memiliki kecurigaan kuat bahwa "laba-laba" ini terkait dengan es karbon.

Mars mungkin merupakan wilayah yang beku dan tandus, tetapi permukaannya jauh dari statis. Ketika suhu turun selama musim dingin Mars, sebagian besar atmosfer karbon dioksida planet ini membeku, yang kemudian melapisi permukaannya dengan embun beku.

Saat musim semi tiba, es ini menyublim (berubah dari padat menjadi gas), yang memunculkan berbagai fitur unik dan misterius. Ini termasuk bintik-bintik gelap, struktur mirip laba-laba, dan kipas berorientasi, yang secara kolektif dikenal sebagai "kebun binatang Kieffer (Kieffer zoo)".

Fitur-fitur ini telah membuat para ilmuwan penasaran selama beberapa dekade. Hal ini karena belum ada pengamatan langsung di Mars untuk menyelidikinya dari dekat.

Untuk menemukan jawaban atas rasa penasaran mereka, para peneliti NASA pun kemudian bereksperimen untuk menciptakan kembali struktur tersebut dalam percobaan di Bumi.

Baca Juga: Ke Mana Perginya Air di Mars? Penelitian Singkap Kemungkinannya

"Laba-laba ini merupakan fitur geologis yang unik dan indah," kata Lauren McKeown dari NASA’s Jet Propulsion Laboratory di California Selatan. "Eksperimen ini akan membantu menyempurnakan model kami tentang bagaimana mereka terbentuk."

Model pertama yang diusulkan sekitar dua dekade lalu untuk menjelaskan struktur-struktur ini berhipotesis bahwa sublimasi es CO2 musiman adalah kekuatan pendorong di balik aktivitas permukaan Mars di musim semi.

Sinar matahari menembus lapisan es yang tembus cahaya dan memanaskan tanah di bawahnya (disebut regolith, yaitu lapisan material lepas di permukaan). Proses ini menyebabkan es di bawah permukaan menyublim (berubah langsung dari padat menjadi gas).

Gas yang terperangkap kemudian menghasilkan tekanan hingga akhirnya menyebabkan lapisan es retak, melepaskan semburan gas dan debu berkecepatan tinggi. Semburan inilah yang membentuk formasi-formasi unik seperti "laba-laba" dan menciptakan pola bintik-bintik serta kipas yang terlihat di permukaan Mars.

Eksperimen lingkungan Mars di Bumi

Bagian tersulit dari eksperimen ini adalah menciptakan kembali kondisi di Mars. Pertama, dibutuhkan suhu yang sangat rendah, yaitu minus 185 derajat Celsius. Kemudian, dibutuhkan tekanan rendah, karena Mars memiliki atmosfer yang sangat tipis. McKeown dan rekan-rekannya berhasil mencapai hal ini dengan menggunakan ruang uji berpendingin nitrogen cair di JPL, Dirty Under-vacuum Simulation Testbed for Icy Environments, atau DUSTIE.

Tim menggunakan zat yang mensimulasikan tanah Mars dan merendamnya dalam nitrogen cair beku. Zat tersebut kemudian ditempatkan di dalam DUSTIE dan dipompa ke dalam ruang gas karbon dioksida, yang kemudian mengembun selama 3-5 jam.

Ternyata, fitur-fitur mirip laba-laba ini tidak selalu terbentuk—mereka membutuhkan kondisi yang tepat. Namun, setelah beberapa perulangan, para peneliti menemukan mekanisme yang mendasarinya dan mengonfirmasi model tersebut.

Fitur-fitur ini terbentuk ketika sinar matahari menembus lapisan es karbon dioksida transparan yang terakumulasi selama musim dingin Mars. Saat tanah gelap di bawahnya menyerap sinar matahari, ia menghangat dan menyebabkan lapisan bawah es menyublim.

Gas yang terperangkap ini meningkatkan tekanan di bawah es hingga retak di permukaan, melepaskan gumpalan gas dan debu. Proses ini membentuk saluran-saluran rumit dan ramping yang menyerupai kaki laba-laba, menjadikannya aspek khas geologi Mars yang terkait dengan siklus karbon dioksida musiman planet ini.

Pelepasan gas inilah yang menciptakan ciri-ciri permukaan yang khas hampir sepanjang waktu. Namun, di laboratorium, tim menemukan bahwa beberapa retakan ini tampaknya terbentuk karena tekanan termal, alih-alih erosi gas. Hal ini menunjukkan bahwa beberapa proses mungkin berkontribusi pada pembentukan laba-laba di Mars, dan bahkan mungkin merekam perubahan iklim masa lalu dalam sejarah Mars.

Selain itu, ciri-ciri ini tidak selalu terlihat seperti kaki laba-laba. 

Setiap fitur bergantung pada variasi halus dalam pelepasan gas dan ketebalan es. Misalnya, bintik-bintik gelap terbentuk ketika gas CO2 menembus lapisan es dan mengeluarkan debu. Sementara itu, lingkaran cahaya terang mengelilingi bintik-bintik ini, kemungkinan disebabkan oleh pengendapan es dari gumpalan gas.

---
Pengetahuan tak terbatas kini lebih dekat. Simak ragam ulasan jurnalistik seputar sejarah, budaya, sains, alam, dan lingkungan dari National Geographic Indonesia melalui pranala WhatsApp Channel https://shorturl.at/IbZ5i dan Google News   https://shorturl.at/xtDSd. Ketika arus informasi begitu cepat, jadilah bagian dari komunitas yang haus akan pengetahuan mendalam dan akurat.