Tabrakan asteroid mungkin membuat Mars bermuka dua

Sifat Mars yang bermuka dua mungkin disebabkan oleh tendangan raksasa di kepala, menurut sebuah studi baru.

Bukti terbaru menunjukkan bahwa melihat kesenjangan yang besar antara bagian utara dan selatan planet ini disebabkan oleh dampak lama dari batu luar angkasa raksasa di Mars.

Temuan ini, berdasarkan survei gravitasi dan topografi planet merah, memberikan dukungan pertama yang meyakinkan terhadap gagasan bahwa Planet Merah adalah lokasi kawah tumbukan terbesar di tata surya kita.

• Klik di sini untuk mengunjungi Pusat Luar Angkasa FOXNews.com.

Dampak yang menyebabkan bekas luka tersebut mungkin terjadi lebih dari 3,9 miliar tahun yang lalu, kata para peneliti, sekitar waktu ketika asteroid yang lebih besar diperkirakan menabrak Bumi, pembentukan bulan planet kita.

“Dampak ini benar-benar salah satu peristiwa yang menentukan dalam sejarah Mars,” kata peneliti pascadoktoral MIT Jeffrey Andrews-Hanna, yang memimpin studi baru bersama ahli geofisika MIT Maria Zuber dan peneliti Laboratorium Propulsi Jet NASA Bruce Banerdt. “Lebih dari segalanya, hal ini menentukan bentuk permukaan planet. Mars tidak akan menjadi planet seperti sekarang ini jika hal itu tidak terjadi.”

Planet bermuka dua

Para ilmuwan telah bekerja keras selama sekitar 30 tahun untuk menjelaskan perbedaan antara kedua sisi Mars.

Belahan bumi utara planet ini datar dan rendah, dan beberapa ahli berpendapat bahwa mungkin terdapat kandungan di dalamnya lautan luas di masa lalu.

Sementara itu, separuh permukaan Mars bagian selatan kasar dan memiliki banyak kawah, dan ketinggiannya sekitar 2,5 mil hingga 5 mil (4 km hingga 8 km) lebih tinggi dibandingkan cekungan utara.

Para ilmuwan pertama kali mengusulkan gagasan tumbukan batuan luar angkasa untuk menjelaskan perbedaannya pada tahun 1984, tetapi untuk waktu yang lama hipotesis ini kurang mendapat dukungan di lapangan dibandingkan gagasan pesaing – bahwa proses internal, seperti konveksi panas melalui mantel, menciptakan fitur-fitur yang berbeda.

“Dulu diperkirakan kawah tersebut tidak terlihat seperti kawah akibat tumbukan,” kata Andrews-Hanna. “Garisnya tampak tidak beraturan, tidak melingkar.”

Dengan menggabungkan data topografi terperinci dari misi Mars Global Surveyor dengan pengukuran variasi medan gravitasi planet yang dilakukan oleh satelit Mars Reconnaissance Orbiter, Andrews-Hanna dan timnya menyusun peta permukaan Mars sebelum letusan gunung berapi menambah lapisan dan mengaburkan batas antar belahan bumi.

Peta tersebut mengungkapkan cekungan elips menakjubkan yang menutupi sekitar 40 persen permukaan Mars.

“Ini merupakan hasil yang mengejutkan,” kata Andrews-Hanna. “Apa yang kami perhatikan adalah bahwa batas celah di sekitar planet ini sebenarnya mulus dan teratur. Kami menguji apakah kami dapat menyesuaikannya dengan bentuk apa pun, dan kebetulan saja celah tersebut hampir sempurna sesuai dengan elips. Hanya ada satu proses yang diketahui dapat membuat depresi elips seperti itu, dan itu adalah dampak yang sangat besar.”

Penemuan ini membantu mengatasi kritik besar terhadap usulan dampak batuan luar angkasa, yang menyatakan bahwa tidak ada cukup bukti visual untuk mendukungnya.

“Ini adalah satu hal yang belum pernah dilihat siapa pun sebelumnya,” kata Andrews-Hanna kepada SPACE.com. “Salah satu argumen utama yang menentang hipotesis dampak raksasa adalah bahwa hal tersebut tidak terlihat seperti sebuah cekungan dampak, sehingga hal ini bukanlah solusi yang baik.

“Sekarang kami dapat mengatakan bahwa semua bukti yang kami miliki menunjukkan dampak yang sangat besar,” tambahnya. “Kami tidak dapat menyangkal hipotesis lain, tapi saya pikir sekarang menjadi tantangan bagi hipotesis tersebut untuk menjelaskan fitur tersebut.”

Kawah elips yang diungkapkan penelitian ini memiliki lebar sekitar 5.300 mil (8.500 km) dan panjang 6.600 mil (10.600 km), kira-kira seukuran gabungan wilayah Asia, Eropa, dan Australia.

Hal ini membuat kawah ini sekitar empat kali lebih besar dari cekungan tumbukan terbesar berikutnya yang diketahui, Cekungan Hellas di Mars dan Cekungan Aitken Kutub Selatan di Bulan.

Bukti?

Penelitian ini mengubah perdebatan tentang dua wajah Mars, namun tidak menyelesaikan pertanyaan tersebut selamanya.

“Saya pikir ini adalah langkah maju yang penting, tapi ini bukan keputusan akhir,” kata Jay Melosh, ilmuwan planet di Lunar and Planetary Lab di Universitas Arizona, yang tidak terlibat dalam studi baru ini. “Hal ini tentu membuat skenario dampaknya tampak jauh lebih masuk akal dibandingkan sebelumnya. Ini adalah argumen yang sangat kuat yang mendukung dampak besar tersebut, namun masih belum ada bukti.”

Untuk membuktikan bahwa fitur-fitur yang terlihat di Mars adalah hasil jatuhnya batuan luar angkasa dan bukan peristiwa atau proses lainnya, para ilmuwan perlu menemukan batuan atau mineral yang mungkin terbentuk akibat tumbukan tersebut.

“Ketika Anda mempunyai dampak yang besar, hal itu akan mengubah batuan dengan cara yang berbeda,” kata Melosh. “Mineral seperti kuarsa diubah menjadi bentuk yang hanya terjadi pada tekanan tinggi perubahan semacam itu yang kita gunakan di bumi untuk memverifikasi apakah kawah tumbukan disebabkan oleh benturan atau hal lain. Jika mereka benar, kita seharusnya bisa menemukan bukti di bebatuan Mars.”

Tes semacam ini harus menunggu beberapa saat hingga manusia dapat mengirim misi ke Mars untuk mencari batuan tersebut. Para ilmuwan mungkin memerlukan serangkaian sampel yang dikirim kembali dari berbagai wilayah di planet ini untuk memastikannya, kata Melosh.

Modelkan dampaknya

Peta yang dibuat oleh Andrews-Hanna dan rekan-rekannya akan dipublikasikan di jurnal Nature edisi 26 Juni, bersama dengan dua makalah lain yang mendukung temuan Mars.

Untuk makalah terakhir, dua kelompok peneliti menggunakan model komputer untuk mempelajari dampak dampak tersebut terhadap planet ini.

Mahasiswa pascasarjana Caltech Margarita Marinova dan ilmuwan planet Oded Aharonson dari Caltech dan Erik Asphaug dari Universitas California, Santa Cruz (UCSC) menguji serangkaian batuan luar angkasa teoretis yang mendekati Mars dengan kecepatan, energi, dan ukuran berbeda.

Para ilmuwan menemukan bahwa sebuah asteroid berukuran sekitar setengah hingga dua pertiga ukuran bulan Bumi yang menghantam Mars pada sudut 30 hingga 60 derajat dapat menghasilkan cekungan seperti yang dipetakan oleh tim Andrews-Hanna.

Hasil penelitian ini membantu mengatasi salah satu keberatan utama terhadap hipotesis tumbukan, yakni dugaan bahwa batuan luar angkasa yang cukup masif untuk membentuk cekungan sebesar itu akan melelehkan begitu banyak permukaan planet sehingga semua bukti keberadaannya akan terhapus.

“Mereka menemukan, bertentangan dengan apa yang diperkirakan sebelumnya, bahwa lelehan yang dihasilkan tidak sebanyak itu,” kata Andrews-Hanna. “Sebagian besar lelehan terkandung di cekungan.”

Model komputer lainnya, yang dibuat oleh ilmuwan planet UCSC Francis Nimmo, mahasiswa pascasarjana Shawn Hart, rekan peneliti Don Korycansky, dan Craig Agnor dari Queen Mary University, London, melengkapi temuan ini.

Kelompok ini melakukan simulasi perilaku kerak Mars selama terjadinya tumbukan dan menemukan bahwa tumbukan seperti yang diusulkan tidak hanya menyebabkan perbedaan yang terlihat pada kedua bagian Mars, namun juga dapat menjelaskan ciri-ciri lain yang terlihat di planet merah, seperti anomali medan magnet yang ditemukan di Belahan Bumi Selatan.

Model Nimmo menunjukkan bagaimana gelombang kejut dari dampak di belahan bumi utara akan melintasi planet ini dan mengganggu kerak bumi di sisi lain, menyebabkan perubahan pada medan magnet.

“Dampaknya harus cukup besar untuk menghancurkan separuh kerak bumi, namun tidak terlalu besar hingga melelehkan segalanya,” kata Nimmo. “Kami menunjukkan bahwa Anda benar-benar bisa membentuk dikotomi seperti itu.”

Hak Cipta © 2008 Imajinasi Corp. Semua hak dilindungi undang-undang. Materi ini tidak boleh dipublikasikan, disiarkan, ditulis ulang, atau didistribusikan ulang.