Mars adalah dunia yang dingin hari ini. Namun, sepanjang sejarah, ada saat-saat suhu lebih baik yang melaluinya sungai dan laut mengalir, dengan gletser yang mencair, dan mungkin ada kehidupan dalam kelimpahan.
Namun, saat ini, Mars memiliki permukaan yang kering di mana jumlah air di atmosfernya sering mengembun menjadi embun beku, terutama di dekat kutub utaranya. Di daerah itu membentuk lapisan es abadi. Apa yang terjadi dengan iklim Mars?
Permukaan dan atmosfer Mars
Meskipun tampaknya belum pernah terjadi sebelumnya, meskipun CO2 menahan panas, di wilayah kutub selatan planet Mars, Banyak CO2 beku berada. Permukaan planet ini tidak menunjukkan tanda-tanda air, kecuali di beberapa daerah yang membeku atau berupa lembah yang dibuka oleh banjir lama.
Atmosfer Mars dingin, kering, dan halus. Selubung tipis ini, yang sebagian besar terdiri dari CO2, menciptakan tekanan di permukaannya kurang dari 1% dari yang terdaftar di Bumi di permukaan laut. Orbit Mars 50% lebih jauh dari Matahari daripada planet kita. Selain itu, suasana di sekitarnya sangat bagus, yang berkontribusi pada iklim es ini. Suhu rata-rata -60 derajat, mencapai suhu -123 derajat di kutub.
Justru sebaliknya planet venus . Matahari tengah hari mampu memanaskan permukaan dengan cukup untuk menghasilkan mencair sesekali, tetapi tekanan atmosfer yang rendah menyebabkan air menguap hampir seketika.
Meskipun atmosfer mengandung sedikit air dan terkadang awan air dan es terjadi, iklim Mars dicirikan oleh badai pasir atau angin kencang karbon dioksida. Setiap musim dingin, badai es karbondioksida menghantam salah satu kutub, dan karbondioksida yang sedingin es menguap dari kutub yang berlawanan, beberapa meter dari salju es kering itu menumpuk. Tetapi bahkan di kutub yang musim panas dan matahari bersinar sepanjang hari, suhu meningkat sedemikian rupa hingga mencairkan air sedingin es itu.
Masa lalu Mars
Sebagian besar kawah di Mars terkikis parah. Di sekitar hampir setiap kawah termuda dan terbesar yang bisa Anda lihat struktur yang mirip dengan limpasan lumpur. Kotoran berlumpur ini kemungkinan adalah sisa-sisa bencana alam yang membeku, tabrakan asteroid atau komet dengan permukaan Mars, yang melelehkan area permafrost yang membeku dan membuat lubang besar jauh di bawah tanah untuk mencapai area yang berisi air cair.
Bukti telah ditemukan bahwa pada suatu waktu es terbentuk di permukaan yang menciptakan lanskap glasial. Ini termasuk punggungan berbatu yang terdiri dari sedimen yang tertinggal di pinggirannya oleh gletser yang mencair, dan potongan pasir dan kerikil yang berkelok-kelok yang disimpan di bawah gletser oleh sungai yang mengalir di bawah lapisan es.
Ada kemungkinan bahwa siklus air di Mars memiliki komponen dalam episode basah. Suasana yang padat kemungkinan besar akan mengandung sejumlah besar air menguap dari danau dan laut. Uap air akan mengembun membentuk awan dan akhirnya jatuh menjadi hujan. Air yang jatuh akan menciptakan limpasan dan sebagian besar akan merembes ke permukaan. Di sisi lain, hujan salju akan terakumulasi membentuk gletser, dan ini akan membuang air lelehannya ke danau glasial.
Beberapa gambar yang diambil dari Mars mengungkapkan adanya saluran drainase besar yang pecah di permukaan. Beberapa dari struktur ini lebarnya lebih dari 200 kilometer dan membentang sejauh 2000 kilometer atau lebih. Geometri saluran drainase ini menunjukkan bahwa air telah melewati permukaan tidak kurang dari sekitar 270 kilometer per jam.
Laut yang hilang?
Di beberapa wilayah Mars yang tinggi, terdapat sistem lembah ekstensif yang mengalir ke cekungan dasar sedimen, area rendah yang pernah tergenang air. Tapi danau-danau ini bukanlah kumpulan air terbesar di planet ini. Dalam banjir berulang, saluran drainase dibuang ke arah utara dan dengan demikian terbentuk serangkaian danau dan laut sementara. Seperti yang dapat diinterpretasikan dalam foto, banyak fitur yang terlihat di sekitar cekungan bekas ini menandai area di mana gletser dibuang ke perairan dalam tersebut.
Menurut berbagai kalkulasi, salah satu laut terbesar di utara Mars bisa menggeser volume yang setara dengan itu Teluk Meksiko dan Laut Mediterania bersatu. Bahkan ada kemungkinan bahwa lautan pernah ada di Mars. Buktinya didasarkan pada fakta bahwa banyak fitur dataran utara yang mengingatkan pada erosi garis pantai. Samudra hipotetis ini disebut Samudra Borealis. Diperkirakan ukurannya bisa empat kali lebih besar dari Samudra Arktik kita dan model siklus air di Mars diusulkan yang dapat menjelaskan penciptaannya.
Sebagian besar ahli planetologi sekarang menerima bahwa kumpulan besar air yang berulang kali terbentuk di dataran utara Mars, tetapi banyak yang menyangkal bahwa pernah ada lautan yang benar.
Perubahan iklim
Di Mars yang masih muda, erosi yang kuat bisa terjadi, menghaluskan permukaan. Tapi kemudian, saat dia beranjak ke usia paruh baya, wajahnya menjadi dingin, kering, dan terluka. Sejak itu hanya akan ada beberapa periode beriklim sedang yang meremajakan permukaannya di daerah tertentu.
Namun, mekanisme yang bergantian antara rezim ringan dan parah di Mars sebagian besar masih menjadi misteri. Saat ini, hanya mungkin untuk memberikan sedikit penjelasan terperinci tentang bagaimana perubahan iklim ini bisa terjadi.
Salah satu hipotesis perubahan iklim di Mars didasarkan pada kemiringan sumbu rotasi dari posisi idealnya, tegak lurus dengan bidang orbit. Seperti Bumi, Mars sekarang miring sekitar 24 derajat. Kecenderungan ini bervariasi secara teratur dari waktu ke waktu. Tanjakannya juga berubah tajam. Setiap 10 juta tahun atau lebih, variasi sumbu kemiringan mencakup, secara sporadis, hingga 60 derajat. Demikian pula, orientasi sumbu kemiringan dan bentuk orbit Mars berubah seiring waktu, sesuai dengan siklus.
Mekanisme langit ini, terutama kecenderungan sumbu rotasi untuk miring secara berlebihan, menyebabkan suhu musim yang ekstrim. Bahkan dengan atmosfer yang dijernihkan seperti yang menutupi planet saat ini, suhu musim panas di lintang menengah dan tinggi bisa terus melebihi titik beku selama berminggu-minggu selama periode kemiringan tinggi, dan musim dingin akan lebih keras dari sekarang.
Namun, dengan pemanasan yang cukup di salah satu kutub selama musim panas, atmosfer pasti telah berubah secara drastis. Ada kemungkinan bahwa emisi gas dari lapisan es yang terlalu panas, dari air tanah berkarbonat atau lapisan es yang kaya karbon dioksida, cukup mengentalkan atmosfer untuk menghasilkan iklim rumah kaca sementara. Dalam kondisi seperti ini mungkin saja ada air di permukaan. Reaksi kimia air akan, pada gilirannya, terbentuk pada periode hangat itu garam dan batuan karbonat; proses tersebut secara perlahan akan menghilangkan karbon dioksida dari atmosfer dan karena itu mengurangi efek rumah kaca. Kembalinya ke tingkat kemiringan sedang akan semakin mendinginkan planet dan mengendapkan salju es kering, yang selanjutnya menipiskan atmosfer dan mengembalikan Mars ke keadaan es normalnya.