Mars: Cara menemukan tanda kehidupan antik di Planet Merah
News

Mars: Cara menemukan tanda kehidupan antik di Planet Merah

  • Paul Rincon
  • Editor sains, BBC News

Robot penjelajah Perseverance, yang diluncurkan Nasa ke Mars musim panas ini, akan mencari tanda-tanda kehidupan era lalu di sebuah kawah danau kuno. Tapi jika kehidupan memang pernah ada di Planet Merah, bagaimana para ilmuwan akan mengenalinya? Salah seorang ilmuwan yang memimpin proyek tersebut, Ken Williford, membaca apa yang mereka cari.

Dewasa ini, Mars berbahaya bagi kehidupan. Iklimnya terlalu dingin bagi cairan untuk tetap cair di permukaan, dan atmosfer yang tipis meloloskan tingkat radiasi yang tinggi, berpotensi mensterilkan lapisan atas tanah.

Tapi tidak selalu seperti ini. Sekitar 3, 5 miliar tahun yang berserakan atau lebih, air mengalir dalam permukaan. Ia mengukir saluran yang masih terlihat sampai hari ini dan terkumpul dalam kawah. Atmosfer dengan karbon dioksida (CO2) dengan lebih tebal akan menghalangi penuh radiasi berbahaya.

Air adalah unsur paling umum dalam biologi, sehingga selayaknya masuk akal bila Mars antik pernah menawarkan kondisi yang betul untuk kehidupan.

Pada tahun 1970-an, urusan Viking melakukan percobaan untuk mengaduk-aduk mikroba di tanah Mars. Tetapi hasilnya dinilai tidak meyakinkan.

Pada depan 2000-an, Robot Penjelajah Mars milik Nasa ditugaskan untuk “mengikuti galur air”. Opportunity dan Spirit menjumpai banyak bukti geologis yang menunjukkan keberadaan air dalam bentuk likuid di masa lalu.

Robot penjelajah Curiosity, yang mendarat pada tahun 2012, mendapati bahwa danau yang sudah mengisi Kawah Gale – wadah ia mendarat – dapat mengganjal kehidupan. Ia juga mendeteksi molekul organik (mengandung karbon) yang berfungsi sebagai ‘batu bata’ pembangun kehidupan.

Sekarang, robot Perseverance akan menjelajahi lingkungan yang sama dengan instrumen dengan dirancang untuk menguji tanda-tanda ilmu makhluk hidup.

“Bisa dikatakan ini adalah misi mula-mula Nasa yang melakukan itu setelah Viking, ” kata Ken Williford, deputi ilmuwan proyek untuk misi ini, dari Jet Propulsion Laboratory (JPL) Nasa di Pasadena, California.

“Viking mencari kehidupan yang mungkin sedang ada di Mars saat tersebut. Sedangkan pendekatan NASA yang terbaru ialah mengeksplorasi lingkungan kuno karena data yang kami punya membuktikan bahwa, menurut sejarah awal satelit itu, Mars bisa menyokong kesibukan selama beberapa miliar tahun pertamanya. ”

Perseverance akan menuju Kawah Jezero, tempat tanda-tanda keberadaan air dalam masa lalu jauh lebih nyata, jika dilihat dari orbit, daripada di Kawah Gale.

Si robot hendak mengebor batuan Mars, mengekstraksi pokok bantuan, yang kemudian ditaruh dan disegel di dalam wadah morat-marit ditinggalkan di permukaan.

Sampel akan diambil oleh robot penjelajah lain, yang dikirim di kemudian hari, lalu diluncurkan ke orbit Mars dan dikirim ke Bumi buat dianalisis. Semua ini adalah bagian dari program kolaborasi dengan Lembaga Antariksa Eropa (Esa) yang dikenal Mars Sample Return.

Tapi si manusia mesin penjelajah juga akan melakukan banyak penelitian di permukaan Planet Merah.

Jezero memiliki salah satu contoh delta terkemuka di Mars. Delta adalah tata berlapis yang terbentuk ketika kali memasuki perairan terbuka dan memendam batu, pasir, serta – kemungkinan – karbon organik.

“Ada saluran kali yang mengalir dari barat, menyerang tepi kawah; dan kemudian benar di dalam kawah, di nyinyir sungai, ada kipas delta indah yang terekspos. Rencana kami ialah mendarat tepat di depan delta dan mulai menjelajah, “kata Dr Williford.

Delta itu mengandung butiran pasir yang berasal dari batuan di hulu, termasuk daerah aliran kali di barat laut.

“Semen di antara butiran-butiran ini sangat menarik. Ia merekam riwayat air yang berinteraksi secara pasir pada saat pembentukan delta di danau, ” kata Ken Williford.

“Ini bisa menjadi habitat untuk organisme yang hidup di jarang butiran-butiran pasir. Potongan bahan organik dari organisme apapun di hulu bisa terbawa ke sini. ”

Jezero berlokasi di wilayah yang telah lama diamati para ilmuwan. Letaknya di bahu barat cekungan raksasa yang disebut Isidis, yang menunjukkan tanda-tanda terkuat akan keberadaan mineral olivin dan karbonat di planet Mars, berdasarkan pengukuran dari asing angkasa.

“Mineral karbonat adalah lengah satu target utama yang memajukan kami menjelajahi wilayah ini, ” kata Ken Williford.

Sebuah survei dalam Kawah Jezero oleh Dr Briony Horgan dari Purdue University, Dr Melissa Rice dari Western Washington University (keduanya juga ilmuwan di dalam misi ini), dan kawan-kawan, mengungkap endapan mineral karbonat di sembiran barat pantai kuno itu.

Karbonat terestrial dapat menyimpan bukti kehidupan pada dalam kristal mereka. Salah kepala jenis struktur yang kadang-kadang bertahan adalah stromatolit.

Stromatolit terbentuk ketika penuh lapisan bakteri dan sedimen terbentuk dari waktu ke waktu menjelma struktur yang lebih besar, kala dengan bentuk kubah. Di Dunia, mereka terbentuk di sepanjang besot pantai kuno, tempat sinar matahari dan air berlimpah.

Miliaran tahun dengan lalu, pantai Jezero adalah wadah stromatolit dapat terbentuk – & telah terawetkan.

Perseverance akan memeriksa endapan karbonat dengan instrumen sainsnya, buat melihat apakah stromatolit pernah terbentuk di sana.

Sebuah instrumen bernama Sherloc menangkap gambar close-up dari batuan yang menarik dan menghasilkan peta terperinci dari mineral yang ada, termasuk semua organik. Instrumen lain dengan disebut Pixl kemudian akan memberi tahu para ilmuwan komposisi unsur, atau kimiawi, dari area yang sama.

Dalam kumpulan data ini, para-para ilmuwan akan “mencari konsentrasi unsur-unsur penting bagi kehidupan, mineral, serta molekul – termasuk bahan organik. Terutama, [ketika] hal-hal tersebut terkonsentrasi dalam bentuk dengan memberi pertanda kuat akan keberadaan biologi”, kata Ken Williford.

Mencari tali merah dari berbagai bukti yang ada sangatlah penting; identifikasi visual saja tidak akan cukup untuk meyakinkan para ilmuwan tentang susur galur biologis, mengingat standar yang betul tinggi untuk mengklaim keberadaan kesibukan ekstra-terestrial. Suatu penemuan cenderung disebut sebagai kemungkinan tanda kehidupan datang batuan dikirim ke Bumi buat dianalisis.

Tentang stromatolit, Dr. Williford membaca: “Lapisan-lapisannya cenderung tidak beraturan & berkerut, seperti yang Anda harapkan dari sekelompok mikroba yang hidup di atas satu sama asing. Semua itu bisa menjadi fosil yang dapat dilihat bahkan sebab kamera.

“Tapi ketika kita melihat wujud seperti itu dan, mungkin, utama lapisan memiliki komposisi kimiawi dengan berbeda dari yang lain, tapi ada beberapa pola berulang, atau kita melihat bahan organik terkonsentrasi di lapisan tertentu — itu adalah tanda-tanda biologis yang kita harap bisa temukan. ”

Namun Mars tidak membuka rahasianya dengan mudah. Pada 2019, para ilmuwan sejak misi itu mengunjungi Australia buat mengakrabkan diri dengan stromatolit fosil yang terbentuk 3, 48 miliar tahun yang lalu di provinsi Pilbara.

“Kami harus bekerja lebih berpenat-penat untuk mencari [di Mars] daripada ketika kami ke Pilbara… pengetahuan kami tentang lokasi stromatolit berasal dari banyak ahli geologi yang telah memetakan wilayah tersebut selama puluhan tahun, ” introduksi Ken Williford.

Di Mars, ujarnya, “kami yang pertama”.

Tapi bagaimana bila robot petualang tidak melihat apapun yang sebesar dan sejelas stromatolit?

Di Bumi, kita bisa mendeteksi fosil mikroba dalam tingkat sel individu. Tapi untuk melihatnya para ilmuwan harus membuat irisan dari batuan, mengasahnya datang setipis lembaran kertas, dan mengamatinya di bawah mikroskop.

Robot penjelajah tidak bisa melakukan ini. Tapi jadi memang tidak perlu.

“Sangat jarang menjumpai mikroba yang hidup sendirian, ” kata Dr. Williford.

“Saat mereka masih hidup – jika mereka seperti mikroba di Bumi – mereka akan bergabung dalam komunitas-komunitas mungil yang membentuk struktur atau gumpalan sel yang bisa dideteksi oleh robot. ”

Setelah menjelajah di dasar kawah, para ilmuwan akan mendatangkan robot ke tepian kawah. Pokok batuan yang diambil di sini, setelah dianalisis di Bumi, bisa memberi tahu usia tabrakan dengan membentuk kawah dan usia penuh danau itu.

Tapi ada alasan lain para ilmuwan tertarik pada pinggiran kawah. Ketika obyek besar sejak ruang angkasa menghantam batuan yang mengandung air, energi yang dihasilkan bisa membentuk sistem hidrotermal — tempat air panas mengalir menggunakan batuan. Air panas itu menghancurkan mineral dalam batu, menyediakan bahan-bahan yang dibutuhkan untuk kehidupan.

“Jika itu terjadi, ia akan menjadi lingkungan penunjang kehidupan pertama di Kawah Jezero, ” kata Ken Williford. Informasi tersebut – bersama tanda-tanda kesibukan lain yang ada di dunia itu – bisa terawetkan pada tepian kawah.

Skenario misi terbaru serupa berharap bisa membawa robot penjelajah ke wilayah Syrtis di timur laut.

Wilayah itu lebih kuno dibanding Jezero, dan di sana diperkirakan terdapat karbonat yang terekspos — yang bisa jadi terbentuk dengan cara yang berbeda dari dalam kawah tersebut.

Jika, pada akhir misi, tanda-tanda kehidupan di masa awut-awutan tidak ditemukan, pencarian belum berakhir. Fokusnya akan beralih pada inti bantuan, menunggu pengiriman ke Bumi.

Bagaimanapun, tetap ada prospek bahwa urusan ini tidak hanya akan mendirikan pertanyaan-pertanyaan baru, tapi juga tanggapan. Hasilnya bisa mengejutkan.

Apapun yang ditemukan oleh Perseverance, kita berada di ambang fase baru pemahaman kita akan planet tetangga kita tersebut.